Фрезеровка печатной платы на ЧПУ

С развитием телевидения и интернета радиолюбители никуда не делись – их стало меньше, но благодаря развитию технологий они получили еще больше возможностей для занятий хобби. Например, фрезерный станок с ЧПУ позволяет самостоятельно изготовить печатные платы, которые обойдутся дешевле, чем при покупке на рынке, а главное – будут полностью соответствовать запросу мастера. Пользуясь станком, можно изготовить макет нужной печатной платы или наладить производство небольшой партии.

На самом деле радиолюбителю не обязательно браться за изготовление платы самостоятельно – вместо этого он может обратиться в любую мастерскую, где есть фрезерный станок с ЧПУ, хотя кое-кто по старинке предпочитает изготавливать деталь методом химического травления.

Чем запастись?              

Для работы понадобится, в первую очередь, станок с ЧПУ – лучше с лазерным, поскольку так можно достичь более высокой точности гравировки. С таким оборудованием в сочетании с набором рашпильных фрез и сверл для отверстий диаметром 0,4-3 мм (в ассортименте) можно выполнить полный спектр необходимых работ, включая формирование соединительных дорожек в токопроводящем слое, сверление и обрезку изделия по контуру. Также следует запастись заготовками из соответствующего материала, из которого планируют сделать изолирующий слой – в качестве такового часто используют полимеры, фольгированный стеклотекстолит, целлюлозно-стеклотканный лист с эпоксидной пропиткой и даже металл. Необходимы также сухой пленочный фоторезистор со светочувствительным слоем, лудильный сплав для проводников, материалы для травления, системы опторазвязки на LPT-порты.

Важно: работа с программируемым станком осуществляется под управлением специальных программ, позволяющих печатать и соединять шаблоны. Воспользуйтесь Eagle, Sprint Layout и CorelDraw.

Порядок выполнения работ

Первым делом необходимо создать проект с помощью компьютерных программ – в интерфейсе Eagle можно спроектировать будущую плату на четырех уровнях, задав для станка расположение и диаметры отверстий, контуры изготавливаемой детали и направления для работы фрезера. Гравер должен проходить с зазором, потому трассировка выполняется широкими дорожками. Ради удобства начинать работу нужно с левого нижнего угла.

Создавая проект, важно четко разграничивать дорожки и кромки, чтобы во время фрезерования соседние дорожки не сливались. Настроив станок перед началом фрезеровки, еще раз убедитесь, что к проекту нет замечаний, и, если сомневаетесь, лучше переделайте проект.

Проект должен учитывать особенности используемого станка и инструмента, а также обрабатываемого материала. Необходимо прописать глубину реза и скорость подачи, иначе велик риск испортить заготовку. Настроив все параметры программного файла для работы, грузите его в Mach3 и не забывайте следить за тем, как будет выполняться задача, чтобы вовремя остановить процесс, если что-то пойдет не так. Выставив станок на ноль, можно приступать к изготовлению платы.

Программные файлы, направляющие станок в ходе сверления и обрезки, создаются аналогичным способом, затем загружаются в StepCam. Глубину сверления необходимо задавать на 1-2 миллиметра большей, чем толщина непроводяшего слоя. Контурное фрезерование проводится в 3-5 проходов с глубиной порядка полсантиметра и обнулением фрезы по оси Zпосле каждого прохода.

Лучше запрограммировать станок так, чтобы после каждого прохода фреза останавливалась и возвращалась в точку с нулевыми координатами. Mach3 умеет определять длину сверла автоматически, потому сообщит мастеру, если его пора менять.

Особенности этапов изготовления платы

Изготовить фотошаблон можно с помощью обыкновенного принтера. Универсальную прозрачную пленку следует выбирать так, чтобы тип поверхности отличался с разных сторон: шершавая желатиновая годится для печати на струйном принтере, гладкая – на лазерном.

Фрезеровать необходимо только на идеально ровной поверхности стола, представляющего собой плоскость без искривлений, выпячиваний, ям. В качестве рабочей поверхности можно использовать отторцованную фанеру, сделав для будущей заготовки ложе, утопленное на 2 миллиметра в глубину.

Помните, что заготовка может быть неравномерной по толщине, потому резать ее следует так, чтобы задевать токопроводящий слой – иначе есть риск не достать до него. Менять рабочий инструмент можно только в режиме удержания станка, затем нужно обнулить ось Z, не трогая остальные.

Важно помнить и о технике безопасности, ведь стеклотекстолитовая пыль крайне вредна для человеческого организма – ее категорически нельзя вдыхать. Еще до начала работ задумайтесь о том, как эффективно удалять пыль сразу же в момент ее образования, при этом работать можно только в средствах индивидуальной защиты.