Mönsterkortstillverkning med CNC-fräs/gravyrmaskin

J

Johan Persson

Well-Known Member
Jag skickar oftast iväg mina designer till någon av dom stora tillverkarna, men tänkte att det kunde vara roligt att försöka göra kretskort själv. Jag har inte haft någon tur med UV-ljus grejen, mina utskrifter har inte fungerat och etsningen har tagit för lite eller för mycket. Jag hittade en annan metod, där man använder en liten bänk CNC-maskin för att fräsa ut ledningsbanorna.

Har någon provat att använda metoden? CNC-maskinerna är ganska billiga, från runt 2000kr.

cnc-3018-m100-1.2.jpg
 
Nu har jag börjat att experimentera lite med fräsning av kretskort, jag har skapat en enkel design i KiCad, med några komponenter, och sedan exporterat dessa som Gerber till programmet Flatcam som gör om det till en CNC-ritning.

1685521048331.png
Flatcam, har ritat en CNC-fil för kretskortet baserat på verktygstjocklek och djup etc.

1685521185005.png


1685520974717.png


För att få rätt fräsdjup så använder jag funktionen Height Map i FlatCam, och gör sedan fräsningen med 0,2mm djup och en V-fräs som är 30 grader och 0,1mm i spetsen. För säkerhetsskull gör jag två svep med 10% överlappning. Själva fräsningen tar ca 8 minuter för det här kortet, jag använder standardhastigheterna för XYZ. När jag fräser kanterna på kortet har jag en 1,5mm end-mils, dessa kan även använda för att borra hålen.

1685522849512.png

Krokodilklämman är till Z-inställningen som är väldigt viktig, men programmet gör den själv.

1685522886514.png

Jag är nöjd med resultatet, för att vara första kortet är jag possitivt överraskad över tillverkningsmetoden. Nästa steg är att försöka borra hålen på kortet också.
 
Kortet är inte efter-putsat, kanterna blir ganska snygga direkt.

Nästa steg var att prova att borra ett kort också, i brist på en borr så tog jag en end-fräs bit som var lite för stor(1,5mm). Det kan vara möjligt att göra padsen något större också. Jag ska också försöka hitta ett bra sätt att rikta upp dom olika gerber-filerna mot varandra(ledningar, hål och kantskärning).

1685551494756.png
 
Snyggt jobbat. På min arbetsplats (tillverkning av industrielektronik) finns rätt stora fräsar och robotar, då vi från en panel kan fräsa ut dussintals mindre mönsterkort eller bara ett par stora och det dammet och partiklar som uppstår måste tas om hand.
Detta är inget man vill ha i lungorna.. Jag hoppas du har tänkt på detta.

73 de SM5KRI
 
Jag lyckades fixa uppriktningen av gerberfilerna, man behöver bara markera att man även vill exportera origo när man plottar filen. Som tur är så dammar det inte så mycket runt maskinen, slipresterna lägger sig på kortet och kan enkelt damsugas bort. Ljudnivån är lite problematisk vid längre arbeten så en inneslutning hade nog varit bra i vilket fall som helst.

Har beställt 0,8mm borr för att göra hålen i kretskortet med, ska även experimentera med att göra padsen bredare.

Ännu ett användningsområde är att göra frontpaneler till några byggen. Har provat lite med 0.8mm end-mill med bra resultat på svart/vit ABS gravyrplast.

1685770246987.png
 
Last edited:
För mig har toner transfer fungerat oförskämt bra vid kretskortstillverkning, men det ser onekligen kul ut med en liten fräs. Bra idé att använda den till att göra paneler
 
Laminatplasten är i 1,6mm ABS och tåler inte UV-ljus jättebra, men är enkel att arbeta med och finns i lite olika färger. 10st A4-ark kostade mig runt 350kr med frakt, så man har en del material att prova sig fram med. Skyltar med olika text och symboler hittar man lätt användning för i hemmet.

1685795713238.png
 
Det här är riktigt intressant, jag gör mina kretskort genom att skriva ut på overheadplast och UV-ljus men det är lite knepigt med tider i ljuslådan och i baden så ibland så blir det fel och jag får göra om från början.
Jag följer tråden med intresse och med det priset på fräsen så är det ett alternativ som man kanske skall börja med istället.
 
SM6POP said:
genom att skriva ut på overheadplast och UV-ljus
Click to expand...
Så har jag också gjort i åratal men nyligen har jag börjat med samma metod som Tommy-CLC, toner transfer.
Jag hade en gång en riktigt bra skrivare som kunde skriva ut riktigt svart på overheadplast.
Den skrivaren är historia och jag blev tvungen att skriva ut flera kopior och lägga dom på varandra för att det skulle bli tok-svart.
Toner transfer har förenklat jobbet avsevärt.
 
Såg en som gjorde graveringar på laminat som var transparent/färgad, graveringen gjordes spegelvänt på den färgade sidan, så djupt att färgen fösvann. Sedan lät han bakgrunden synas igenom den transparenta ytan, ibland med belysning bakom, eller så målade han frässpåren med färg. Då framsidan blir slät så är det lätt att hålla rent, användes till till såväl skyltar som lådfronter.
 
SM0GLD said:
Så har jag också gjort i åratal men nyligen har jag börjat med samma metod som Tommy-CLC, toner transfer.
Jag hade en gång en riktigt bra skrivare som kunde skriva ut riktigt svart på overheadplast.
Den skrivaren är historia och jag blev tvungen att skriva ut flera kopior och lägga dom på varandra för att det skulle bli tok-svart.
Toner transfer har förenklat jobbet avsevärt.
Click to expand...
Toner transfer? Det låter också intressant.
Som jag skrev är tiden i ljuslådan och baden väldigt känsligt och jag har skrivit upp tider när det gått bra men ändå så blir ett av tre inte bra.
Det som händer är att banorna när det är färdigt blir anfrätta så tunna banor blir tveksamma och ibland med avbrott.
Jag skriver ut på skrivbara overheadfilmer och i den skrivaren jag använder ser de väldigt svarta ut men tydligen inte tillräckligt.
Lådan jag har lägger också tyngd på filmen mot kortet så det inte skall slippa in ljus mellan film och kort men ändå går det galet ibland.
 
SM0KBW said:
Funderar på om ytan där man fräst bort koppar blir lite "raggig" och därför mer hygroskopisk jämfört med när man etsat bott den?
Click to expand...
Säkert något man kanske bör ta i beaktande beroende på vilken miljö kretskortet kommer att befinna sig i. Tycker också att det borde bli en typ av kapillärverkan och dessvärre, kanske får som följd att kortet på sikt separerar och delvis blir konduktivt, men säkert finns det någon som har bättre koll på detta.
Click to expand...
 
Idag skrev jag ut ett nytt kort efter att ha experimenterat lite mer med programmen och provat olika inställningar.

KICAD:
1. Större löd-öar genom att modifiera footprinten
2. Exportera med ORIGO i gerber-filen, då är det lättare att rikta upp alla lagren i CNC maskinen
3. Öka ledarbredden på banorna, och isolationsavståndet något

FLATCAM:
1. 0,15mm fräsdjup med v-fräs(30grader 0,1mm) 2 omgångar med 10% överlappning fungerar bäst hittils.
2. Komponenthålen borras med 0,8mm flatfräs
3. Montagehålen fräses med 0,8mm flatfräs
4. Kortet fräses ut med 0,8mm flatfräs
5. Skapa separata CNC-filer och fräs ut i turordning, ledbanor-hål-montagehål-edgecuts

CANDLE:
1. Nollställ inte maskinen med "home" eller nödstopp mellan CNC_filerna, då blir det svårt att lägga lagren rätt
2. Gör en Heightmap varje gång man fräser ett kort, en mätpunkt varje 10mm.
3. Glöm inte att nolställa Z-höjden varje gång man byter fräs

1685956562432.png

Nackdelen med tekniken är att man måste prova sig fram lite, och använda två olika program. Om man är intresserad av CNC-teknik så är det inte några problem, men annars tror jag man upplever det som lite bökigt. Ibland blir det små flisor av koppar/glasfiber som skulle kunna kortsluta två banor, man får kolla resultatet noggrant. Även om man blir väldigt duktig på detta tror jag inte resultatet kan konkurrera med det man får hos dom stora mönsterkortstillverkarna i Kina.

Fördelen är att det går snabbt, och är roligt. Känslan av att ha skapat kortet själv är trevlig. Om man har råkat göra fel så kan man ganska snabbt rätta till detta och skriva ut ett nytt kort. Det är också ganska billigt, en fräs kostar 2100kr med frakt och kretskortet i mitt experiment kostade runt 20kr. Tillverkar man många så sparar man snabbt in på frakten som man får betala från dom professionella tillverkarna.
 
Last edited:
SM0GLD said:
Så har jag också gjort i åratal men nyligen har jag börjat med samma metod som Tommy-CLC, toner transfer.
Jag hade en gång en riktigt bra skrivare som kunde skriva ut riktigt svart på overheadplast.
Den skrivaren är historia och jag blev tvungen att skriva ut flera kopior och lägga dom på varandra för att det skulle bli tok-svart.
Toner transfer har förenklat jobbet avsevärt.
Click to expand...
Tonern tar bättre på papper än på OH-plast. Om man stryker pappersutskriften tunt med en tuss med olja så blir papperet mer transparent. Testa det.
 
Det är också ganska snabbt och smidigt att tillverka egna experimentkort för att prova någon design med manhattan metoden. Om man gör öarna som stora lödplättar i Kicad så kan man använda isolationsläget i flatcam för att fräsa ut dessa.

1686133046547.png
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top