תכנון ובידוד כרסום באמצעות תוכנות חינם בלבד: 19 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

במדריך זה אראה לך כיצד לעצב ולייצר מחשבי PCB משלך, אך ורק באמצעות תוכנות חינמיות הפועלות על Windows, כמו גם על Mac.

דברים שאתה צריך:

• מחשב עם חיבור לאינטרנט
• טחנת cnc/נתב, כמה שיותר מדויק יותר טוב
• 45 °/20 ° V-Bit
• מקדח 0.8 מ"מ
• טחנת קצה 3 מ"מ
• לוח מחופה בנחושת
• סרט הדבקה דו צדדי

שלב 1: קבל את התוכנה

אתה צריך את התוכנה הבאה:

• פריץ
• Inkscape
• Makercam

לחץ על הקישורים, הורד והתקן את התוכנה במחשב שלך. אין צורך להוריד/להתקין את Makercam מכיוון שהוא פועל ישירות בדפדפן שלך.

שלב 2: עיצוב בפריטינג

התחל את Fritzing והתחל סקיצה חדשה.

עבור אל תצוגת לוח הלחצים על ידי לחיצה על הכרטיסייה לוח הלחם בחלק העליון של החלון.

בצד ימין נמצאת ספריית החלקים שלך, בחר את הרכיבים שאתה רוצה במעגל שלך וגרור ושחרר אותם לחלון לוח הלוח. ודא שלחלקים יש את המפרט הרצוי, כגון pinout, ערך וגודל. אתה יכול לשנות את המשתנים האלה של הרכיב שנבחר במפקח בפינה השמאלית התחתונה של המסך.

בדוגמה זו אני יוצר מעגל שמשתמש ב- Arduino Nano להחלפת ממסר 12V. לשם כך אני צריך טרנזיסטור עם נגד לבסיס כמו גם דיודת תפס במקביל לסליל הממסר ושני מסופי בורג.

החיבורים/החוטים בין הרכיבים נעשים על ידי לחיצה וגרירה על רגל/סיכה של הרכיב. ניתן לכופף נקודות בכפיפה על ידי לחיצה וגרירה בתוך חוט.

צור את כל החיבורים שאתה צריך והיית עושה על לוח לחם אמיתי כדי שהמעגל יעבוד.

שלב 3: תצוגה סכמטית

כעת נווט אל התצוגה הסכימטית.

תראה תרשים חיווט עם כל הרכיבים והחיבורים שלהם. לסדר את הדברים על ידי גרירת הרכיבים בסדר סביר ולחיצה וגרירה של קווי החיבור המקווקו כדי שהם לא יצטלבו.

שלב 4: תצוגת PCB

עבור אל תצוגת PCB.

גרור את הרכיבים בסדר הגיוני. כלל אצבע טוב הוא למקם את הרכיבים עם הכי הרבה סיכות למרכז ולרכיבים האחרים מסביב. נסה להשיג הפצה קומפקטית.

החלקים ננעלים אוטומטית לרשת שאתה רואה ברקע. לשינוי גודל הרשת עבור אל תצוגה -> הגדר גודל רשת.

שלב 5: הרשאה אוטומטית

לחץ על ניתוב -> הגדרות Autorouter/DRC ובחר סוג ייצור מותאם אישית. כעת תוכל להגדיר את רוחב העקבות לעובי הרצוי בהתאם למכונה/טחנת הקצה/המעגל שלך. השתמשתי ב 48 מיל. לחץ על "אישור".

בחר את המלבן האפור (לוח ה- PCB) ובמפקח שנה את התפריט הנפתח שכבות ל"שכבה אחת (חד צדדית) ".

כעת לחץ על הלחצן Autoroute בתחתית החלון ותן למחשב לבצע את עבודת הניתוב!

שלב 6: עוד ניתוב

עם סיום העריכה האוטומטית, סדר את העקבות על ידי לחיצה וגרירה של נקודות העיקול שלהן. לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על נקודת העיקול ובחר הסר את נקודת העיקול להסרתה.

לפעמים יש חיבורים שהאוטומטר לא יכול לנתב. עליך לנתב אותם ביד על ידי לחיצה וגרירה של קווי החיבור המקווקו. השתמש במגשרים מספריית החלקים כדי לקפוץ מעל עקבות שאחרת היית מצטלבות.

תוכל גם להוסיף טקסט/לוגו שיופיעו במסכת הנחושת על ידי גרירת "תמונת מסך משי" או "טקסט מסך משי" מהספרייה ללוח שלך. בחר את הלוגו שלך ובמפקח תחת המיקום - תפריט הנפתח שכבת pcb בחר "תחתית נחושת". תוכל לטעון גם קבצי.svg משלך על ידי לחיצה על "טען קובץ תמונה" במפקח.

שלב 7: בדוק את המעגל שלך

אם אתה חושב שאתה מוכן עם ניתוב, לחץ על ניתוב -> כללי עיצוב בדוק אם בודקים באופן אוטומטי את היצירה שלך לגבי חיבורים שהוחמצו / עקבות חופפות או מצטלבים.

נסה לחסל את כל השגיאות וחזור על ה- DRC עד שאין עוד בעיות. העיצוב הסתיים!

ייצא את ה- PCB שלך כקובצי.svg על ידי לחיצה על "ייצא עבור PCB" בתחתית. לחץ על החץ הקטן בכפתור הייצוא ובחר באפשרות "כתיבה (SVG)".

תקבל חבורה של קובצי svg מיוצאים בספרייה שבחרת, אך נשתמש רק בשניים מהם:

• *שם הקובץ שלך*_etch_copper_bottom_mirror.svg
• *שם הקובץ שלך*_etch_mask_bottom_mirror.svg

ניתן למחוק את כל הקבצים האחרים.

שלב 8: Inkscape

פתח את *שם הקובץ *_etch_copper_bottom_mirror.svg שלך ב- Inkscape, בחר הכל ולחץ שוב ושוב על ctrl+shift+g עד שהכל לא יתקבץ.

בחר תצוגה -> מצב תצוגה -> מתאר. כעת תראה רק את הווקטורים ללא מילוי או שבץ.

בחר את כל העקבות ועבור לנתיב -> שבץ לנתיב.

בחר את כל העקבות ועבור לנתיב -> איחוד.

להציל.

הקובץ מוכן כעת ל- CAM!

אין צורך לעבד את ה-.svg השני שייצאנו מהפריטים ב- Inkscape.

שלב 9: Makercam

פתח את הדפדפן ועבור אל makercam.com.

עבור אל עריכה -> ערוך העדפות ושנה את רזולוציית ברירת המחדל של יבוא SVG ל- 90 ppi.

עבור אל קובץ -> פתח קובץ SVG, נווט לספרייה שלך ובחר את הקובץ "*שם הקובץ*_etch_copper_bottom_mirror.svg" שלך.

שלב 10: כרסום בידוד

בחר את כל העקבות שלך (אך לא את העיגולים הפנימיים של הסיכות) ועבור לפעולת פרופיל CAM ->.

אם ה- CNC שלך מבוסס GRBL, ייתכן שתרצה לבצע את כל ה- CAM במייקראם ביחידות אימפריאליות (ראה כאן לעיון נוסף). אז אתה צריך להמיר את כל המילימטרים שלך לאינצ'ים לפני שאתה מקליד אותם.

אם אתה משתמש בביט 45 ° עם קצה 0.2 מ"מ לתהליך כרסום הבידוד וצולל 0.25 מ"מ לתוך החומר, קוטר הכלי היעיל על פני הלוח המחופה בנחושת הוא 0.39 מ"מ. זה הופך ל 0, 015354331 אינץ ', Yayy!

כאמור, אנו רוצים להעמיק את הלוח ב -0.25 מ מ, לכן אנו מקלידים -0.0098425197 אינץ 'כעומק היעד שלנו. ערך ההורדה צריך להיות גדול מזה כך שהחותך עובר במעבר אחד.

מצאתי שקצב הזנה של 150 מ"מ לדקה וקצב צניחה של 50 מ"מ לדקה עובדים היטב על המכונה שלי.

לחץ על אישור.

שלב 11: לוגו

בחר את הלוגו/טקסט ועבור ל- CAM -> עקוב אחר פעולת הנתיב.

לפרטים נוספים בלוגו השתמשתי בביט 20 מ"מ 0.2 מ"מ. מכיוון שעם פעולה זו מרכז החותך שלך עוקב אחר השבילים (בניגוד לפעולת הפרופיל שבה "קצה" החותך עוקב אחר הנתיב), אין זה קריטי מה אתה מקליד לגבי קוטר הכלי.

עומק היעד הוא הזמן הזה -0.2 מ מ (לפרטים נוספים).

כל שאר הערכים זהים לזה של כרסום הבידוד.

לחץ על אישור.

שלב 12: מעבר קונטור

עכשיו אנחנו רוצים לחתוך את ה- PCB שלנו מלוח העטיפה בנחושת.

בחר את המתאר החיצוני והקלד את הערכים הנדרשים.

השתמשתי במקצת 3 מ"מ של 4 חלילים עם הזנה של סביב 400 מ"מ לדקה וצניחה של 50 מ"מ לדקה. ההורדה הייתה 0.4 מ"מ.

לחץ על אישור.

עבור אל CAM -> חשב הכל.

עבור אל CAM -> ייצא gcode.

ייצא כל פעולה בקובץ אחד. מכיוון שכל פעולה זקוקה לכלי אחר, עדיף לקרוא לקבצים על שם הכלי.

שלב 13: קידוח

טען מחדש את הדף כך שתתחיל ב"פרויקט חדש ".

פתח את הקובץ "*שם הקובץ*_etch_mask_bottom_mirror.svg" שלך. אל תשכח לשנות את קנה המידה של SVG ל- 90ppi לפני שתעשה זאת!

בחר את כל החורים.

עבור אל CAM -> פעולת תרגיל.

השתמשתי במקדח של 0.8 מ"מ. הלוח שלי היה בעובי 1.5 מ"מ, אז בשביל חור נקי השתמשתי ב -2 מ"מ לעומק המטרה. מרחק הפק צריך להיות גדול מערך זה כדי שהמקדחה תעבור במעבר אחד. השתמשתי בקצב צניחה של כ -50 מ"מ לדקה.

לחץ על אישור וכל החורים יתגלו אוטומטית.

עבור אל CAM -> חשב הכל.

ייצא את ה- gcode שלך.

שלב 14: הכנת המכונה

השתמש בכמה רצועות קלטת דו צדדית להדבקת הלוח המחופה בנחושת ללוח הספויל של המכונה שלך.

וודא שחלק זה של לוח הספוייל מישור לחלוטין, לדוגמה תוכל ליישר אותו בעזרת כרסום של כיס (רק צריך להיות בעומק 0.5 מ מ) לתוכו.

או השתמש במפעל אוטומטי. עבור משתמשי GRBL ניתן לעשות זאת באמצעות chilipeppr.

שלב 15: התחל כרסום …

טען את ה- V-Bit של 45 °

המיקום האפס של קבצי gcode נמצא בפינה השמאלית התחתונה ומעל משטח המלאי.

אז ניווט במכונה שלך ליד הפינה השמאלית התחתונה של המניה והורד את הציר כך שקצה הקצה בקושי יגע במשטח. הגדר את זה כמיקום האפס שלך והתחל את כרסום הבידוד.

שלב 16: … קידוח …

שנה את הכלי למקדח 0.8 מ מ והגדר את אפס ה- Z החדש שלך כאשר הקצה נוגע במשטח. התחל לקדוח את החורים.

שלב 17: … חריטה

שנה את הכלי ל- 20 ° V-Bit והתחל בפעולת נתיב המעקב לחריטת הלוגו/הטקסט.

שלב 18: גזור

השלב האחרון הוא לחתוך את ה- PCB מחומר המניות.

השתמש בטחנת הקצה בגודל 3 מ מ ובפעולת הפרופיל השנייה לשם כך.

שלב 19: הצלחה

הנה לך עם ה- PCB הביתי החדש שלך!

אם אתה מהיר (והעיצוב שלך אינו מורכב מדי) תוכל לעבור מרעיון למוצר תוך פחות משעה.

אני מקווה שהמדריך הזה עוזר לך בפרויקטים שלך ואם אתה רוצה אתה יכול להצביע לי בראש העמוד הזה או כאן. תודה!

פרס שני במוח לעיצוב