Timova PCB (ucrtana ploča): 54 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

Ovo je proces koji koristim za stvaranje prilagođene ploče za svoje projekte.

Da biste napravili gore navedeno:

Koristim svoj XY ploter sa Scribe -om da uklonim sloj za natapanje kako bih bakar bio izložen nagrizanju.

Koristim svoj XY ploter s laserom za ubacivanje tinte u gornju površinu.

Za bušenje rupa koristim svoj XY ploter sa ručnom bušilicom. (0,8 mm)

Korak 1: To je proces

Evo kako ja to radim: Neću ulaziti u detalje o tome kako koristiti programe koje koristim, upute o tome kako se koriste programi mogu se pronaći na relevantnim web stranicama. Ono što ću raditi je objašnjavanje procesa i svi savjeti za pomoć u programima. Na prvi pogled ovo može izgledati pomalo vjetrovito, ali jednom učinjeno nekoliko puta, samo kliknite, kliknite, kliknite…

Korak 2: Kreirajte pločicu pomoću svog unaprijed uređenog uređivača

Prvo kreiram kolo u Fritzingu. Fritzing je dobar program ako želite napraviti prototip koristeći Breadboard ili Perfboard.

Ažuriranje: Sada sam počeo koristiti KiCad, ovo je skup aplikacija otvorenog koda. KiCad ploče se mogu uvesti u FreeCAD.

Ovo je mala primjerna ploča koju sam napravio za prikaz ovog procesa, to je ploča koju koristim za povezivanje svog Bluetooth uređaja sa svojim Arduinom. Pomera podatke 3.3v na 5v i 5v na 3.3v.

Korak 3: Izvezite relevantne datoteke

Zatim izvozim PCB u "Extended Gerber (RS-274X)" i "Etchable (SVG)" u mapu svojih projekata.

Sada imam datoteke koje mogu pretvoriti u nešto što moj ploter može koristiti.

Korak 4: Datoteka za Scribe

Prva datoteka koja mi treba je ona za ispisivanje bakrenih tragova na bakrenoj strani ploče. (Otkrijte područja urezivanja)

Za to koristim FlatCAM.

Korak 5: FlatCAM Korak 1

U meniju Datoteka idite do fascikle projekta:

Otvorite Gerber datoteke: ??? _ contour.gm1 i ??? _ ironBottom.gbl

Otvorite Excellon datoteku: ??? _ drill.txt

Korak 6: FlatCAM Korak 2

Oni se gledaju odozgo, pa ih je potrebno okrenuti. (Radije bih ih okrenuo vodoravno) Odaberite Alat iz gornjeg izbornika, a zatim odaberite Alat za dvostranu PCB.

Korak 7: FlatCAM Korak 3

U prozoru Alati postavite: Ogledajte os na "Y", lokaciju osi na "Okvir" Pint/Okvir na ??? _ contour.gm1 (ovo je veličina ploče, pa je postavilo područje da okreće stvari)

Donji sloj su datoteke koje treba okrenuti.

Odaberite: ??? _ ironBottom.gbl, a zatim kliknite Zrcalni objekt.

Odaberite: ??? _ drill.txt, a zatim kliknite Zrcalni objekt.

Korak 8: FlatCAM Korak 4

Slijedi stvaranje geometrije za put kojim će pisar krenuti.

Radim i bakrene tragove i rupe. (Razlog za izvođenje rupa je to što se, kad su urezane, ponašaju kao oznake za svrdlo)

Korak 9: FlatCAM Korak 5

Dakle, na kartici "Projekt" odaberite: ??? _ ironBottom.gbl datoteku, zatim odaberite karticu "Odabrano". Postavite postavke prikazane crvenom ivicom i kliknite "Generiraj geometriju" za Izolacijsko usmjeravanje.

Primijetite da kombinirane propusnice nisu označene. (Kasnije ću kombinirati stvari)

Korak 10: FlatCAM Korak 6

Razlog zašto nisam kombinirao propusnice je taj što želim ukloniti prvu propusnicu. (razlog je malo dug, pa vam neću objašnjavati u ovom trenutku.)

Vratite se na karticu "Projekti" i izbrišite prvu propusnicu.

Korak 11: FlatCAM Korak 7

Odaberite preostale staze i odaberite "Uredi" iz glavnog izbornika i odaberite "Pridruži se geometriji"

Ovo stvara novu datoteku: "Combo".

Korak 12: FlatCAM Korak 8

Tako se originalne staze mogu izbrisati.

Korak 13: FlatCAM Korak 9

Volim urezivati rupe kako bih pomogao procesu bušenja, pa su za rupe potrebni putevi.

Da biste to učinili, na kartici "Projekti" odaberite datoteku ??? _ drill.txt, a zatim odaberite karticu "Odabrano".

Sa postavkama prikazanim na crvenoj ivici, kliknite "Generiraj geometriju" za mlinske rupe.

Korak 14: FlatCAM Korak 10

Prije sljedećeg koraka mogu se spojiti obje datoteke putanje.

Na kartici "Projekti" odaberite 2 datoteke puta i odaberite "Uredi" u glavnom izborniku i odaberite "Pridruži se geometriji"

Korak 15: FlatCAM Korak 11

Ovo stvara novu datoteku: "Combo_1".

Tako se originalne staze mogu izbrisati.

Korak 16: FlatCAM Korak 12

Zatim odaberite tu novu datoteku kombinirane staze (Combo_1) i odaberite karticu "Odabrano".

Postavite "Promjer alata" kao što je prikazano u crvenom okviru (ovo je nacrtano plavom bojom kada se pritisne "Generiraj")

Ostale postavke zavise od plotera (mašine).

Oni mi nisu bitni, jer ću urediti konačni G-kod koji je kasnije napravljen.

Kliknite na dugme "Generiši".

Time se stvara nova CNC datoteka.

Korak 17: FlatCAM Korak 13

Idite na karticu "Projekti" i odaberite je.

Korak 18: FlatCAM Korak 14

Idite na karticu "Odabrano".

Ovdje se datoteka izvozi u G-Code.

Na ovom mjestu naredbe se mogu unaprijed dodati ili dodati proizvedenom kodu.

Dodajem M18 da isključim motore kad završim.

Kliknite "Izvezi G-kod"

Dajem imenu datoteku isti naziv koji je proizveden u Fritzingu sa mojom vrstom datoteke.

npr. ??? _ bakarno dno (s rupama).tgc

Ako će se koristiti sa strojem koji radi sa CNC G-kodom, tada upotrijebite tip datoteke.gcode

Ova datoteka se koristi za kontrolu pisara.

XY ploter koji koristim je onaj koji sam sam dizajnirao i napravio, pa sam upotrijebio firmver i softver.

Stoga ću uređivati ovu datoteku tako da je moj firmver razumije. (još uvijek se temelji na G-kodu)

Korak 19: Datoteka za vježbu

Zatim mi treba turpija za vježbu.

Za ovo ponovo koristim ??? _ drill.txt.

Sve ostale stvari brišem s kartice "Projekt". (zapamtite da je ovo preokrenuti, pa ako ga izbrišete i ponovo učitate, morate ga okrenuti ponovo)

Odaberite datoteku ??? _ drill.txt i odaberite karticu "Odabrano".

Ovaj put kreiram CNC datoteku.

Pritisnite dugme "Generiši".

Postavke ovdje na crvenoj ploči ovise o ploteru (stroju).

Oni mi nisu bitni, jer ću urediti konačni G-kod koji je kasnije napravljen.

Korak 20: FlatCAM Korak 15

Zatim odaberite karticu "Projekt" i odaberite novu datoteku ??? _ cnc

Korak 21: FlatCAM Korak 16

Zatim odaberite karticu "Odabrano" i izvezite u datoteku G-koda kao i prije.

Ova datoteka će se zvati ??? _ drill.tgc (vrsta datoteke ovisi o korištenoj mašini)

Ova datoteka se koristi za kontrolu bušilice. Uređivat ću ovu datoteku tako da je moj firmver razumije.

Takođe mi je potrebna datoteka za poravnavanje plotera kada okrenem PCB da nacrtam lokacije komponenti na gornjoj strani.

Pravim još jednu datoteku za bušenje kao što sam upravo učinio, ali sa jednom za ponovno učitavanje i ne okrećite je.

Ja sam ga nazvao ??? _ drill (top).tgc (objasnit ću kasnije).

Sada sam završio s FlatCam -om.

Trenutno sam proizveo 3 datoteke:

??? _ bakarno dno (s rupama).tgc

??? _ drill.tgc

??? _ bušilica (gore).tgc

Korak 22: Datoteka za crtanje lokacija komponenti

Slijedi kreiranje datoteke za vrh. (Za crtanje lokacija komponenti)

Da bih to uradio, koristim datoteku ??? _ etch_silk_top.svg u fascikli projekta koju je kreirao Fritzing.

Ovo je SVG (Scale Vector Graphics) datoteka, pa se može uređivati bilo kojim programom koji može rukovati ovom vrstom datoteke.

npr. Inkscape, još se nisam snašao u slojevima tinte, pa koristim Corel Draw i izvozim ga.

Ova datoteka sadrži nekoliko slojeva, ne želim ih sve koristiti, pa uređujem tako da sadrži samo ono što želim i spremim je kao novu datoteku. (npr. ??? _ etch_silk_top (izmijenjeno).svg)

Korak 23: Uredite SVG korak 1

Ovako datoteka izgleda:

Napisao sam podprogram u svom softveru za pretvaranje SVG-a u G-kod (tgc), ali postoje i dodaci za Inkscape koji to rade. (kao što sam spomenuo, samo pokazujem svoj postupak)

Korak 24: Uredite SVG Korak 2

Moj softver ne može podnijeti više podgrupa pa moram pojednostaviti datoteku.

Prvo razgrupiram svaku stvar.

Korak 25: Uredite SVG korak 3

Zatim napravim sve objekte "Hairline" i "No Fill".

Učinite platno iste veličine kao i ploča. Uvjerite se da je ploča poravnana s platnom.

Korak 26: Uredite SVG Korak 4

Zatim uklonite sve što ne želim.

Korak 27: Uredite SVG Korak 5

Kako koristim Corel Draw, izvozim ga kao SVG.

Moj program SVG to G-Code koristi fontove pravog tipa (TTF) pa sam prema tome postavio postavke.

Korak 28: Pretvorite u G-Code Korak 1

Sada kada imam potrebnu SVG datoteku, ovu mogu pretvoriti u G-Code (tgc) sa svojim softverom. (Timov XY kontroler)

Ova datoteka se može poslati na moj ploter onakva kakva je.

Korak 29: Pretvorite u G-Code Korak 2

Oni koji poznaju datoteke G-Code znat će da možete dobiti varijacije u originalu. Da navedemo primjer:

CNC G-kod. Pogledajte ovdje: Razumijevanje uobičajenog Fanuc stila

G-kod 3D štampača. Pogledajte ovdje: 3D štampač

grbl G-kod. Pogledajte ovdje: grbl

Ako ste se pitali zašto dajem svoje datoteke, tip datoteke.tgc? To je "Timov G kod". Moja izmjena G-koda.

Pretpostavljam da ste ikada čitač plotera pročitali priručnik.

Moram urediti ostale 3 datoteke kako bi ih moj kater razumio.

To su male izmjene, uglavnom gramatike. Moram urediti jednu ploču i dvije datoteke bušilice.

Za uređivanje datoteka koristim samo Notepad. Koristim alat Edit => Replace (replace all).

Korak 30: Uređivanje datoteke Korak 1

Prva datoteka: ??? _ copperBottom (s rupama).tgc

1. Ovo je naredba brzine uvlačenja. Moram G00 ispred i postaviti brzinu koju želim. (samo jednom)

2. Ovo je naredba za pomicanje, pomaknite Z u položaj iznad nule. Kako nemam Z kretanje kao takvo, imam servo ili laser, moram ga promijeniti u naredbu off/up, za to sam koristio kod M05, pa sve ove naredbe treba zamijeniti. (kliknite zameni sve)

3. Moram ih ukloniti u ovom trenutku. (samo jednom)

4. Mojem firmveru je potrebno mjesto ispred "Y". (kliknite zamijeni sve)

5. Ovo je naredba za pomicanje, pomaknite Z na poziciju ispod nule. Kako nemam Z kretanje kao takvo, imam servo ili laser, moram ga promijeniti u naredbu za uključivanje/isključivanje, za to sam koristio kod M03, pa sve ove naredbe treba zamijeniti. (kliknite zamijeni sve)

Korak 31: Uređivanje datoteke Korak 2

Nakon uređivanja.

L700 u naredbi "M03 L700 (Pen Down)" je vrijednost nivoa, koja se koristi za postavljanje servo uređaja u položaj ili za podešavanje snage lasera.

Tekst u zagradama su komentari i firmver ih zanemaruje.

Korak 32: Uređivanje datoteke Korak 3

Datoteke bušenja: ??? _ drill.tgc i ??? _ drill (gore).tgc su malo drugačije, postoji naredba za pauziranje dok se rupa izbuši.

1. Ovo je naredba brzine uvlačenja. Moram G00 ispred i postaviti brzinu koju želim. (samo jednom)

2. Ovo je naredba za pomicanje, pomaknite Z u položaj iznad nule. Kako nemam Z kretanje kao takvo, imam servo ili laser, moram ga promijeniti u naredbu off/up, za to sam koristio kod M05, pa sve ove naredbe treba zamijeniti. (kliknite zamijeni sve)

3. Moram ih ukloniti u ovom trenutku. (samo jednom)

4. Mojem firmveru je potrebno mjesto ispred "Y". (kliknite zameni sve)

5. Ovo je naredba za pomicanje, pomaknite Z na poziciju ispod nule. Kako nemam Z kretanje kao takvo, imam servo ili laser, moram ga promijeniti u naredbu za uključivanje/isključivanje, za to sam koristio kod M03, pa sve ove naredbe treba zamijeniti. (kliknite zameni sve)

6. Ovo je pomak Z na nulu. Ne želim ovo, želim da pričeka dok se rupa izbuši. Ovdje ga zamjenjujem naredbom zadržavanja "G04 P5000 (Pričekajte 5 sekundi)". (kliknite zamijeni sve)

Korak 33: Uređivanje datoteke Korak 4

Nakon uređivanja

Sada imam 4 datoteke za korištenje sa svojim XY ploterom.

Korak 34: Držač za PCB

Prilikom pisanja i bušenja PCB -a potrebno mi je nešto što će ga držati na mjestu.

Otkrio sam da je dobra stvar ako mogu ukloniti tiskanu ploču iz držača i vratiti je na mjesto u kojem je uklonjena.

Također ga mora držati iznad kreveta, tako da prilikom bušenja bušilica neće ništa gaditi.

Smislio sam ovaj dizajn prikazan na fotografijama, štampao na svom 3D štampaču.

Imam 2 fiksirana držača i oslonca, 1 graničnik s osloncem i stezaljkom koja se podešava uzduž vodilice kako bi stvari bile paralelne, 2 stezaljke s osloncem koje se može premjestiti u mnoge položaje. Matice su kvadratne matice M3, vijci su M3x25 mm šesterokutna glava sa hvataljkama pričvršćenima s 2 pakiranja ljepila. Potrebna je maksimalna veličina ploče: 105 mm x 75 mm.

Evo STL mušica ako želite napraviti jednu:

Base.stl

Support Clamp Support.stl

Prednji vijak Stop.stl

Knob.stl

Side Back Stop.stl

Bočni vijak Stop.stl

Korak 35: Promijenite veličinu ploče

Zatim izrežite bakrenu ploču prema veličini.

Da bih to učinio, samo pogodim obje strane nožem za izradu i pucnem dvije. (Ponekad je najbolje da je udarite preko ravne ivice)

Za postizanje pogotka koristim stražnju stranu oštrice, smatram da daje bolje rezultate i ne luta toliko.

Takođe imam zaglavljene jastučiće od pjene na donjoj strani svog pravila, koje sprečavaju klizanje.

Korak 36: Pripremite tablu

Kao što sam već naveo, upotrijebit ću Scribe za uklanjanje grafitnog filma za izlaganje bakra kako bi bio izložen bakrorezu.

Otpor za natapanje je samo mastilo sa stalne olovke za ispiranje sa dlijetom. (trajni marker je vodootporan, pa je otporan i na željezov klorid)

Nanesite bakarnu stranu ploče tintom, koristeći stalnu marker olovku s dlijetom. (Koristim olovku s dlijetom jer je lakše premazati)

Korak 37: Napravite pisca Korak 1

Na tržištu nema pisara za koje znam, da rade ono što želim, pa sam morao to napraviti.

Međutim, na tržištu postoji nož za rezanje vinila.

Korak 38: Napravite pisca Korak 2

Za ovo sam napravio prilog koji stane na moj XY ploter.

Ne mogu ovo koristiti kako stoji. Ako bih upotrijebio oštricu noža, ona bi zarila u bakar i možda zaglavila. Ne želim ovo. Ne želim oštetiti bakar.

Jedna stvar koja je dobra u ovom procesu je:

Ako shvatim da sam pogriješio u krugu prije graviranja, sve što moram učiniti je ponovno premazati ploču mastilom i ponovo je upotrijebiti.

Dakle, uzeo sam stari nož i preoblikovao ga u pisaricu, ima ravni kraj tako da samo sjedi na vrhu bakra, ali ima četvrtasto oštro lice na prednjoj ivici da sastruže mastilo.

Korak 39: Napravite pisca Korak 3

Preoblikovanje jednog od ovih noževa nije lako ručno, ali je moguće, ja sam to učinio.

Za to će vam trebati rotacijski alat s dijamantskim nastavkom, oštrice noževa izrađene su od vrlo tvrdih stvari.

Korak 40: Napravite pisca Korak 4

Prva slika je originalnog oblika, druge su različiti pogledi na oblik koji sam napravio Scribe.

Korak 41: Zapišite ploču Korak 1

Nakon što sam napravio Scribe, postavio sam svoj XY ploter.

Korak 42: Zapišite ploču Korak 2

Držač alata mora imati oprugu. (korištenje fiksne osi Z bit će teško prilagoditi jer uklanjamo debljinu tinte)

Korak 43: Zapišite ploču Korak 3

Postavite ploču na mjesto i postavite iscrtavanje plotera.

(oprostite zbog rukovanja i fokus na video, za snimanje videa koristim stari telefon)

Korak 44: Podignite dasku

Zatim ga malo umočite u željezni klorid.

Samo ga zalijepim ljepilom na plastični štapić i koristim ga kao žlicu za miješanje željezovog klorida s vremena na vrijeme, osjećam da miješanje pomaže procesu jetkanja.

Korak 45: Očistite ploču

Zatim isperite željezni klorid i uklonite tintu.

Imam malu mjedenu žičanu četku za početak uklanjanja, a završnu obradu tipičnim čistačem za tavu.

Korak 46: Izbušite ploču Korak 1

Slijedi bušenje ploče.

Bušim ploču sa bakrene strane jer imam malo kolebanja na bušilici i zato što urezujem rupe na kojima je rupa urezana djeluju kao lokator za svrdlo.

Također urezane rupe pomažu u provjeri poravnanja plohe.

Zato postavite moj XY ploter s alatom za bušenje i postavite ploču.

Korak 47: Izbušite ploču Korak 2

Prvo radim suhi rad na parceli i vršim sva potrebna prilagođavanja položaja.

(tokom suvog rada okrenuću burgiju, jer žljebovi ponekad daju pogrešan izgled)

Korak 48: Izbušite ploču Korak 3

Kad sam zadovoljan prilagodbama, bušim dasku.

Dvije rupe za pričvršćivanje ploče vijcima, povećaću ruku, koristeći rupe koje je kater izbušio kao pilot.

Korak 49: Nacrtajte lokacije komponenti

Posljednji korak je iscrtavanje lokacija komponenti na gornjoj strani ploče.

To bi se moglo učiniti ručno ili crtačem s trajnim markerom, ali nisam našao dovoljno olovku da to učinim.

Zato koristim laser, a ne skup. Imam jedan pojačan na 15W i jeftin od 5 volti 1 Watt.

Iako bih mogao brže sa 15W, on gori debelu liniju, ja koristim 1W.

eBay traži: 1W laser Daje tanku liniju (ne tako brzo, ali bolje izgleda)

Ne premazujem vrh ploče tintom pomoću oznake za bijelu ploču, ali moram provjeriti poravnanje ploče.

Korak 50: Laser Korak 1

Zato što sam sada ploču okrenuo licem prema gore.

Ovdje koristim datoteku ??? _ drill (vrh).tgc. da poravnam svoj XY ploter sa pločom.

Zato sam postavio svoj ploter s laserom i postavio ploču u šablon.

Pokrenite datoteku ??? _ drill (top).tgc da provjerite poravnanje, prilagodite je prema potrebi.

Samo provjeravam nekoliko rupa, jer je ploča neprozirna (poluprozirna) laser ne radi ništa s pločom.

Žarišna tačka lasera nije prikazana na videu, pokušao sam staviti zaštitne naočare ispred kamere, ali nije pomoglo.

Nadam se da razumijete šta sam pokušavao pokazati.

Korak 51: Laser Korak 2

Kad budem sretan što je sve ispravno poravnano, vrijeme je da gornju ploču premažemo tintom pomoću oznake za bijelu ploču. (vrh dlijeta najbolji)

(ne miješajte olovke)

Korak 52: Laser Korak 3

Postavite ploču u šablon i laserom urežite lokacije komponenti. (Žao mi je što ove video zapise radim sa svojim starim telefonom i ponekad se ne fokusira dobro izbliza)

Korak 53: Gotova tabla

Gotova tabla:

Nadam se da ćete pronaći nešto u metodama koje koristim za pomoć. Ploter koji koristim je onaj koji sam dizajnirao i izgradio, a napisao sam i firmver i softver.

Trenutno sam u procesu pisanja bloga o tome kako sam napravio ploter ovdje: Timov XY ploter Mogu ga pretvoriti u uputstvo kada stignem dovršiti blog.

Korak 54: Neke druge ploče

Evo nekoliko drugih ploča koje sam napravio koristeći ovaj proces.