PCB projekteerimine ja eraldusfreesimine ainult tasuta tarkvara abil: 19 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Selles juhendis näitan teile, kuidas kujundada ja valmistada oma PCB -sid, kasutades ainult tasuta tarkvara, mis töötab nii Windowsis kui ka Macis.

Asjad, mida vajate:

• internetiühendusega arvuti
• cnc veski/ruuter, mida täpsem, seda parem
• 45 °/20 ° V-bit
• 0,8 mm puur
• 3mm lõppveski
• vasest plakeeritud plaat
• kahepoolne kleeplint

Samm: hankige tarkvara

Te vajate järgmist tarkvara:

• Fritzing
• Inkscape
• Makercam

Klõpsake linkidel, laadige alla ja installige tarkvara oma arvutisse. Makercami pole vaja alla laadida/installida, kuna see töötab otse teie brauseris.

2. etapp: kujundamine Fritzingis

Käivitage Fritzing ja alustage uut visandit.

Avage leivalaua vaade, klõpsates akna ülaosas vahekaardil.

Paremal pool on teie osaraamatukogu, valige oma vooluringis soovitud komponendid ja lohistage need leivalaua aknasse. Veenduge, et osadel on soovitud spetsifikatsioonid, näiteks pinout, väärtus ja suurus. Saate Inspektoris valitud komponendi muutujaid muuta ekraani paremas alanurgas.

Selles näites teen vooluringi, mis kasutab Arduino Nano 12 V relee lülitamiseks. Selleks vajan transistorit, mille takisti on baasi külge, samuti püüda dioodi paralleelselt relee mähisega ja kahe kruviklemmiga.

Ühendused/juhtmed komponentide vahel tehakse, klõpsates ja lohistades komponendi jalal/tihvtil. Juhtmete painutuspunkte saab teha traadi sees klõpsates ja lohistades.

Tehke kõik vajalikud ühendused ja tehke seda tõelise leivaplaadiga, et vooluahel toimiks.

3. samm: skemaatiline vaade

Nüüd liikuge skemaatilisele vaatele.

Näete ühendusskeemi kõigi komponentide ja nende ühendustega. Korrastage asjad, lohistades komponente mõistlikus järjekorras ning klõpsates ja lohistades katkendlikke ühendusliine, nii et need ei ristuks üksteisega.

4. samm: PCB vaade

Avage PCB vaade.

Lohistage komponente mõistlikus järjekorras. Hea rusikareegel on paigutada komponendid, mille tihvtid on kõige rohkem tihvtidega keskele ja teised komponendid ümber. Proovige saada kompaktne jaotus.

Osad lukustuvad automaatselt taustal oleva võrgu külge. Ruudustiku suuruse muutmiseks avage Vaade -> Määra ruudustiku suurus.

Samm: automaatne marsruutimine

Klõpsake Routing -> Autorouter/DRC settings ja valige kohandatud tootmistüüp. Nüüd saate seadistada jälje laiuse soovitud paksusele sõltuvalt teie masinast/lõppveskist/vooluringist. Kasutasin 48 milliliitrit. Klõpsake "OK".

Valige hall ristkülik (trükkplaat) ja muutke inspektoris kihtide rippmenüüks „üks kiht (ühepoolne)”.

Nüüd vajutage akna allosas asuvat nuppu Autoroute ja laske arvutil marsruutimistööd teha!

6. samm: veel mõned marsruutimised

Kui automaatne marsruutimine on lõpule jõudnud, tehke jäljed korda, klõpsates ja lohistades nende paindekohti. Paremklõpsake painutuspunkti ja valige selle eemaldamiseks eemaldamispunkt.

Mõnikord on ühendusi, mida Autorouter ei suuda suunata. Peate need käsitsi suunama, klõpsates ja tõmmates katkendlikke ühendusliine. Kasutage osade raamatukogu džemprid, et hüpata üle jälgedest, mida te muidu ristuksite.

Samuti saate vasest maski kuvatavat teksti/logosid lisada, lohistades raamatukogust oma tahvlile "Siiditrüki pilt" või "Siiditrükiteksti". Valige oma logo ja valige Inspektori jaotises Paigutus - PCB kiht rippmenüüst "vask alt". saate laadida ka oma.svg -faile, klõpsates inspektoril nupul „Laadi pildifail”.

Samm: kontrollige oma vooluringi

Kui arvate, et olete marsruutimisega valmis, klõpsake valikul Marsruutimine -> Kujundusreeglid Kontrollige, kas teie looming kontrollib automaatselt vastamata ühendusi / kattuvaid või ristuvaid jälgi.

Proovige kõik vead kõrvaldada ja korrake Kongo DV -d seni, kuni probleeme enam pole. Disain on lõppenud!

Eksportige oma PCB.svg -failidena, klõpsates allosas nuppu „Ekspordi PCB jaoks”. Klõpsake nupul Eksport väikest noolt ja valige "Söögitav (SVG)".

Teie valitud kataloogi eksporditakse hunnik svg -sid, kuid me kasutame neist ainult kahte:

• *teie failinimi*_etch_copper_bottom_mirror.svg
• *teie failinimi*_etch_mask_bottom_mirror.svg

Kõiki muid faile saab kustutada.

8. samm: Inkscape

Avage Inkscape'is *teie failinimi *_etch_copper_bottom_mirror.svg, valige kõik ja vajutage korduvalt klahve ctrl+tõstuklahv+g, kuni kõik on rühmitatud.

Valige vaade -> kuvamisrežiim -> ülevaade. Nüüd näete ainult vektoreid ilma täitmiseta ja käiguta.

Valige kõik jäljed ja minge Path -> Stroke to Path.

Valige kõik jäljed ja minge Path -> Union.

Salvesta.

Fail on nüüd CAM -i jaoks valmis!

Teist.svg, mille me friteerimisest eksportisime, ei pea Inkscape'is töötlema.

9. samm: Makercam

Avage oma brauser ja minge saidile makercam.com.

Avage Redigeerimine -> Muuda eelistusi ja muutke SVG impordi vaikeresolutsioon 90 ppi.

Avage Fail -> Ava SVG -fail, liikuge oma kataloogi ja valige fail "*teie failinimi*_etch_copper_bottom_mirror.svg".

10. etapp: isolatsiooni freesimine

Valige kõik oma jäljed (kuid mitte tihvtide siseringid) ja minge CAM -> profiili toimingule.

Kui teie CNC on GRBL -põhine, võiksite teha kogu CAM -i makercamis keiserlikes ühikutes (vt siit lisateavet). Seega peate enne sisestamist muutma kõik oma millimeetrid tollideks.

Kui kasutate isoleerimisfreesimiseks 45 ° V-bitti 0,2 mm otsaga ja sukeldute materjali 0,25 mm, on tööriista efektiivne läbimõõt teie vaskplekitud plaadi pinnal 0,39 mm. See muudab 0, 015354331 tolli, Yayy!

Nagu öeldud, tahame tahvlile minna 0,25 mm sügavusele, seega sisestame sihtmärgi sügavuseks -0,0098425197 tolli. Alandusväärtus peaks olema sellest suurem, nii et lõikur läbib ühe korraga.

Leidsin, et söötmiskiirus 150 mm/min ja sukeldumiskiirus 50 mm/min toimivad minu masinal hästi.

Klõpsake nuppu OK.

11. samm: logo

Valige logo/tekst ja minge CAM -> järgige tee toiminguid.

Logos üksikasjalikumaks saamiseks kasutasin 20 ° 0,2 mm V-bitti. Kuna selle toiminguga järgib lõikuri kese radu (erinevalt profiilioperatsioonist, kus lõikuri "serv" järgib rada), pole tööriista läbimõõdu puhul oluline, mida sisestate.

Sihtmärgi sügavus on seekord -0,2 mm (täpsemalt).

Kõik muud väärtused on samad, mis eraldusfreesimisel.

Klõpsake nuppu OK.

12. samm: kontuuripassi

Nüüd tahame oma trükkplaadi vasest plaaditud plaadist välja lõigata.

Valige väliskontuur ja sisestage vajalikud väärtused.

Kasutasin 3 mm 4-flöödilist otsikut, mille etteanne oli umbes 400 mm/min ja 50 mm/min. Samm alla oli 0,4 mm.

Klõpsake nuppu OK.

Minge CAM -i -> arvutage kõik.

Avage CAM -> ekspordi gcode.

Ekspordi kõik toimingud ühte faili. Kuna iga toiming vajab teist tööriista, on parem failidele tööriista järgi nimi anda.

13. samm: puurimine

Laadige leht uuesti, et alustada uut projekti.

Avage fail "*teie failinimi*_etch_mask_bottom_mirror.svg". Ärge unustage enne seda SVG-skaleerimist 90 ppi-le muuta!

Valige kõik augud.

Avage CAM -> puurimine.

Kasutasin 0,8 mm puurit. Minu plaat oli 1,5 mm paks, nii et puhta augu jaoks kasutasin sihtmärgi sügavuseks -2 mm. Pukseerimiskaugus peaks sellest väärtusest suurem olema, et külvik läbiks ühe käiguga. Kasutasin sukeldumiskiirust umbes 50 mm/min.

Klõpsake nuppu OK ja kõik augud tuvastatakse automaatselt.

Minge CAM -i -> arvutage kõik.

Eksportige oma gcode.

14. samm: masina ettevalmistamine

Kasutage mõnda kahepoolse teibi riba, et liimida vaskkattega plaat oma masina spoileri külge.

Veenduge, et see spoileri osa oleks täiesti tasane, näiteks saate selle tasandada, tasku freesides (see peab olema ainult 0,5 mm sügav).

Või kasutage automaatset tasandajat. GRBL -i kasutajate jaoks saab seda teha chilipeppri abil.

Samm: alustage freesimist…

Laadige 45 ° V-bit

Gcode -failide nullkoht asub vasakus alanurgas ja aktsiapinna peal.

Niisiis liikuge oma masinaga varude vasaku alumise nurga lähedal ja laske spindel alla nii, et otsaku ots puutub vaevu pinnaga kokku. Määrake see nullikohaks ja alustage isolatsiooni freesimist.

16. samm:… puurimine…

Vahetage tööriist 0,8 mm puurvarda vastu ja seadke uus Z null, kui ots puudutab pinda. Alustage aukude puurimist.

17. samm:… graveerimine

Muutke tööriist 20 ° V-bitiks ja alustage logo/teksti graveerimiseks järgmiste teede toimingut.

18. samm: lõigake välja

Viimane samm on PCB väljalõikamine varumaterjalist.

Kasutage selleks 3 mm otsaveskit ja teist profiilitoimingut.

19. samm: edu

Siit saate oma uue omatehtud PCB -ga!

Kui olete kiire (ja teie disain pole liiga keeruline), saate selle ideest tooteni teha vähem kui 1 tunniga.

Loodan, et see õpetus aitab teid teie projektides ja kui soovite, võite selle lehe ülaosas või siin minu poolt hääletada. Aitäh!

Teine auhind mõtetes disaini eest