KiCAD, EzCAD i CNC, czyli toolchain do wykonywania PCB

Wycinarki i grawerki laserowe oraz ogólne dyskusje dotyczące laserów
Awatar użytkownika

Autor tematu
tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 31
Posty: 9320
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

Re: KiCAD, EzCAD i CNC, czyli toolchain do wykonywania PCB

#101

Post napisał: tuxcnc » 16 cze 2024, 18:18

Dzisiaj znalazłem trochę czasu i ochoty, żeby zrobić coś konkretnego i użytecznego.
Konkretnie płytkę z wątku laczenie-wejsc-roznych-typow-t119417.html
Postanowiłem zrobić to też ładnie, czyli dać złącza XH i otwory montażowe.
Najpierw KiCAD.
Obrys płytki zrobiłem w LibreCAD. Nie to żeby w KiCAD się nie dało, ale w LibreCAD robię coś często, a w KiCAD od wielkiego dzwonu, więc po prostu było mi łatwiej.
Obrazek
Przy imporcie dxf do KiCAD linia zamienia się w ścieżkę, ale można ustawić sobie jej grubość, ja dałem 1 mm, bo tak mi się podobało...
Obrazek
Na uwagę zasługują jeszcze otwory montażowe, do których zrobiłem sobie własną bibliotekę. I znowu nie to żeby KiCAD nie miał "mounting hole", bo ma, ale szlag mnie trafia kiedy muszę tego używać. Po prostu jest tam naćkane napisów, które do niczego mi nie są potrzebne, za to dość skutecznie utrudniają pracę. Także czasem warto sobie wyedytować najczęściej używane symbole i wypieprzyć ten nadmiar dobra...
O eksporcie gerberów i ich obróbce we FlatCAM pisać nie będę, bo tam wszystko robi się standardowo, zgodnie z instrukcją obsługi, tylko trzeba pamiętać o odbiciu płytki w lustrze i ustawieniu parametrów wiercenia, szczególnie głębokości i bezpiecznej wysokości.
Po zaimportowaniu g-kodu do EzCAD nie usuwałem ramki, tylko dodałem nową, co jest wyjątkowo proste - rysujemy gdziekolwiek prostokąt i w jego oknie właściwości wpisujemy wymiary i położenie 0,0. Teraz po zaznaczeniu wszystkiego robimy Hatch, który tym razem powinien zadziałać prawidłowo.
Obrazków tym razem wklejać nie będę, bo nie zrobiłem zrzutów ekranu, ale to naprawdę żadna strata.
Teraz kwestia sprzętu.
Przyszło mi do głowy, że we frezarce do PCB (CNC1310) mam stolik zrobiony z V-slota 2080, mam też 100 mm takiego profila kupionego przy okazji innego projektu, żeby dobić do darmowej wysyłki na Allegro. Tak więc pomyślałem, że dorobię z tego profila stolik do znakowarki i na obu maszynach będę tak samo montował płytki i ich oprzyrządowanie.
Z kolei przypomniałem sobie o aluminiowych profilach do ramek, których kiedyś używałem i wydały mi się idealne do zastosowania w tym projekcie. Idealne to może przesada, bo zasłaniają po 5 mm brzegu płytki, ale umożliwiają powtarzalne i pewne zamocowanie płytki.
Kupiłem profil A6Z i potrzebne do niego blaszki tutaj: https://www.ramyaluminiowe.pl/oferta/
Byłem tam osobiście i niestety nie wiem czy wyślą pocztą/kurierem, ale zawsze można zadzwonić i zapytać.
Ewentualnie można kupić podobną gotową ramkę na Allegro i ją pociąć, ale to zły pomysł, bo trzeba będzie sobie dorobić te sprężyste blaszki odpowiedzialne za zmykanie profila. (Tych co będą raczej nie da się wyjąć tak żeby ich użyć ponownie, a poza tym będzie ich potrzeba więcej, na laserze dałem po dwie, ale na frezarce po cztery.). Górne elementy są celowo dłuższe, żeby łatwiej było otwierać.
Tak to wygląda:
Obrazek
Obrazek
Obrazek
Tutaj mały offtopic.
To co widać po prawej stronie stołu frezarki, to czujnik wysokości narzędzia, wykonany z taniego chińskiego czujnika indukcyjnego, wydruku 3d (to czarne) i sprężystej stalowej blaszki 0,3mm, wyciętej na znakowarce fiber.
Tutaj nawet nie chodziło o to, żeby to kosztowało 5 PLN, ile o to, że żaden fabryczny czujnik tam się nie zmieści.
W każdym razie działa bez zarzutu, współpracując z klasycznym kontrolerem GRBL na Atmega 328P. W tej maszynie taki kontroler jest w zupełności wystarczający i nie mam motywacji wymieniać go na nic nowocześniejszego.
GRBL nie obsługuje kodu M6, ale używany przeze mnie bCNC może ten kod przechwytywać i wykonywać wymianę narzędzia z jego pomiarem. Działa to dokładnie tak, jak powinno i tutaj nie będę pisał na ten temat więcej.
Obrazek
Wracamy do wykonania PCB.
Postanowiłem wykonać dwie płytki, jedną z soldermaską, a drugą bez.
Wcześniej zmarnowałem kilka płytek na dobranie parametrów lasera. Szczegółów opisywać nie będę, bo to zależy od mocy lasera, użytej soczewki i konkretnej płytki (lepiej zakupić większą ilość i jechać na tym samym towarze), ale tak ogólnie, to nie należy się śpieszyć. Da się płytkę wypalić bardzo szybko, ale wypalić jest tu właściwym określeniem, bo będzie przypalony plastik, a ścieżki będą odchodzić od płytki. Lepiej jest dobrać mniej agresywne parametry i poświęcić więcej czasu. Ale w drugą stronę też nie należy przesadzać, bo to przecież lśniący metal i słaby promień będzie odbijać. Pierwsze próby na zbyt małej mocy dawały taki efekt, że fragmenty płytki były nieruszone, ale tam gdzie laserowi udało się miedź zmatowić, to już się wypalała za każdym kolejnym przejściem...
Warto jeszcze zauważyć, że łatwo poznać co laser pali. Miedź barwi płomień na zielono-niebiesko, a węgiel na czerwono, więc po kolorze wiadomo, czy miedź została już przebita, czy jeszcze nie...
A jak skwierczy i dymi, to znaczy że pali plastik a ekspozycja jest stanowczo zbyt duża i trzeba zejść z mocy albo podnieść prędkość.
Z PCB, kiedy już znalazłem dobre parametry nie było większych problemów, za to z soldermaską już tak. Nie wiem, może jakąś tandetną kupiłem, a może taka właśnie powinna być, ale miejscami odklejała mi się od miedzi i wstawała (tylko tam gdzie była palona, obok nie). Efekt był taki, że miejscami miedź była już odsłonięta, a miejscami pod "dachem", którego laser nie chciał palić, bo najwyraźniej było to powyżej fokusa... No nie to żeby uniemożliwiało to wykonanie płytki, ale trzeba było pomóc laserowi mechanicznie...
Potem przyszedł czas na wiercenie.
Tą płytkę bez soldermaski ustawiłem dokładnie i wyszło całkiem dobrze, ale tą z soldermaską na szybko i otwory się przesunęły względem ścieżek (lewy dolny róg jest na swoim miejscu, ale płytka się względem niego obróciła). Na szczęście przesunięcie zmieściło się w dopuszczalnej tolerancji i płytka się nadaje do użycia. W każdym razie to był mój błąd. a nie problemy z technologią...
Obrazek
Obrazek




drzasiek90
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 22
Posty: 2329
Rejestracja: 25 kwie 2016, 11:58
Lokalizacja: Jodlowa
Kontakt:

Re: KiCAD, EzCAD i CNC, czyli toolchain do wykonywania PCB

#102

Post napisał: drzasiek90 » 16 cze 2024, 19:04

Efekt wizualny jest całkiem dobry, jak na wykonanie "domowe", chociaż otwory jak widać i tak są na granicy padów, które są ogromne. Wykonanie przelotki w "normalnym rozmiarze" zapewne skończyłoby się zepsutą płytką.
Napisałem "domowe" w cudzysłowie, bo użycie frezarki CNC i znakowarki laserowej już nie jest takie "domowe" chociaż są to urządzenia, które można posiadać jako amator, kwestia finansowa.
Metoda dobra dla ludzi którzy mają dużo czasu, cierpliwości, trochę sprzętu i robią bardzo proste, jednostronne płytki.

I teraz zanim się obrazisz i mnie zwyzywasz, wyjaśniam.

Nie mam nic przeciwko wykonywaniu płytek PCB samemu, nie krytykuje żadnej metody, która działa.
Sam dawno temu wykonałem dziesiątki płytek, metodą termo-transferu i trawienia, bo to była jedyna dla mnie dostępna metoda - wtedy. Następnie miałem dostęp do przemysłowej frezarki do płytek w pracy, wykonywała piękne 2-stronne, bardzo precyzyjne płytki, odstęp między ścieżkami 0,2mm, ścieżki chyba też 0,2 .
Ale kłopot nadal był ten sam - przelotki.
Jeśli jest ich 4 to można przeboleć, ale jest ich kilkadziesiąt i wypadają pod scalakami?

Teraz wykonywanie płytki PCB samemu jest zupełnie nieopłacalne, ani finansowo ani czasowo.
Płytka u chińczyka jest niemal za darmo i przychodzi w ciągu 2 tygodni, piękna, z opisami, soldermaską, dwustronna (lub więcej warstw) z przelotkami, cynowane pady.
Wygląda pięknie, lutuje się pięknie i działa bez zarzutu.

Metoda ze znakowarką na pewno jest jakaś, na pewno daje całkiem dobry efekt, ale w zasadzie dostępna jest tylko dla ludzi, którzy mają taki sprzęt i chcą się nim pobawić.

Awatar użytkownika

Autor tematu
tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 31
Posty: 9320
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

Re: KiCAD, EzCAD i CNC, czyli toolchain do wykonywania PCB

#103

Post napisał: tuxcnc » 16 cze 2024, 19:49

drzasiek90 pisze:
16 cze 2024, 19:04
otwory jak widać i tak są na granicy padów, które są ogromne.
Znowu odpowiadasz na posty, których nie czytasz...
Pisałem to wyraźnie, że popełniłem błąd ustawiając płytkę.
Nie jest to wina technologii, tylko pośpiechu.
Jak pisałem wcześniej, największy problem widziałem właśnie z trafieniem otworami w ścieżki i ten problem rozwiązałem, ale trzeba jeszcze dokładnie ustawić zderzaki.
Najpierw zatrzask mocujący ustawiłem "na pałę", założyłem płytkę i się okazało, że jest obrócona względem układu współrzędnych maszyny, więc ją obróciłem i ustawiłem do niej drugą listwę, po czym wywierciłem i wyszło całkiem znośnie.
Dla drugiej płytki miałem ustawić pierwszą listwę względem drugiej, ale coś mi się poruszyło i nie wyszło tak jak trzeba.
Na tej drugiej płytce nie miałem znaczników do ustawiania, bo ich nie zrobiłem, a na pierwszej ich nie miałem, bo były w miejscu otworów i uległy zniszczeniu przy wierceniu...
Następnym razem wszystko dokładnie poustawiam i problem zniknie.
Ważne jest to, że nie ma problemu ze skalowaniem, co się czasem zdarza.
Natomiast pady są ogromne, bo takie zaprojektowałem. Tam większość otworów jest 1 mm, bo to złącza XH (coś w rodzaju goldpinów).
Nie widziałem powodu, żeby robić miniaturowe pady, kiedy miejsca jest od cholery...
Także ścieżki mają 1,5 mm, bo nie było potrzeby robić cieńszych, co nie znaczy, że się nie da.
Jak w którymś kolejnym projekcie będę musiał puścić ścieżki pomiędzy padami, to zobaczymy jak to wyjdzie...

Ja z zasady robię płytki jednostronne pod elementy przewlekane, bo takie mam potrzeby.
Spójrz na ten projekt, tam są dwa scalaki DIP8, dwa LED-y i dwa oporniki, niby można by było dać je w SMD, ale przecież tam większość elementów to złącza, które trzeba nie tylko połączyć elektrycznie, ale i dość pewnie obsadzić mechanicznie, więc po cholerę kombinować z SMD? Bo będzie nowocześniej?

Co do finansów, no to sprawa jest oczywista - sprzęt kosztuje jakieś 8 tys PLN, więc amatorowi zapewne nigdy się nie zwróci, nawet jeśli będzie go używał także do innych celów.
Tyle tylko, że jak porównać to hobby z wlewaniem w siebie gorzały (co jest zajęciem dość powszechnym), to wychodzi i zdrowiej i taniej...
Tak więc wszystko zależy od tego, z czym porównywać...


drzasiek90
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 22
Posty: 2329
Rejestracja: 25 kwie 2016, 11:58
Lokalizacja: Jodlowa
Kontakt:

Re: KiCAD, EzCAD i CNC, czyli toolchain do wykonywania PCB

#104

Post napisał: drzasiek90 » 16 cze 2024, 20:10

tuxcnc pisze:
16 cze 2024, 19:49
Nie jest to wina technologii, tylko pośpiechu.
Jest to pośrednio wina technologii - bo wymaga szczególnego dopasowania i dokładności.
Ta technologia pozwala na popełnienie takiego błędu.
Są technologie, które popełnienie takiego błędu wykluczają.
Ale to zupełnie bez znaczenia w tym przypadku.
Skoro to był błąd manualny, wiadomo gdzie jest i następnym razem można go w przystępny sposób uniknąć, to problemu nie ma.
tuxcnc pisze:
16 cze 2024, 19:49
Nie widziałem powodu, żeby robić miniaturowe pady, kiedy miejsca jest od cholery...
Także ścieżki mają 1,5 mm, bo nie było potrzeby robić cieńszych, co nie znaczy, że się nie da.
Jak w którymś kolejnym projekcie będę musiał puścić ścieżki pomiędzy padami, to zobaczymy jak to wyjdzie...
To nie o to chodziło, czy ty potrzebujesz czy nie potrzebujesz.
Chodziło o ocenę technologii, czy się da i jak to będzie wyglądać.

Oczywistą rzeczą jest, że raz trzeba wykonać płytkę jednostronną z milimetrowymi ścieżkami, a innym razem trzeba 2-stronną ze ścieżkami np. 0.2 mm, która pozwoli przylutować obudowę SMD (o płytkach wielowasrtwowych nie wspominam bo metodą domową są niemalże niewykonalne). Chciażby LQFP, to popularna obudowa wśród uC używanych przez amatorów i bardzo często trzeba taką przylutować - termotransferem z trawieniem da się taką płytkę wykonać - wiem bo wielokrotnie wykonywałem.

I zanim kolejny raz źle mnie zrozumiesz i zbluzgasz - nie, nie wymagam od ciebie, abyś robił taką płytkę.
Poruszyłem temat jako argument do oceny i porównania technologii dostępnych amatorowi.


minipc
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 1
Posty: 103
Rejestracja: 28 wrz 2016, 07:59
Lokalizacja: PL

Re: KiCAD, EzCAD i CNC, czyli toolchain do wykonywania PCB

#105

Post napisał: minipc » 16 cze 2024, 22:09

drzasiek90 pisze:
16 cze 2024, 19:04
Płytka u chińczyka jest niemal za darmo i przychodzi w ciągu 2 tygodni, piękna, z opisami, soldermaską, dwustronna (lub więcej warstw) z przelotkami, cynowane pady.
Wygląda pięknie, lutuje się pięknie i działa bez zarzutu.
Dokładnie, sam wykonywałem dziesiątki płytek wytrawiając miedź, później wiercenie setek otworów na wiertarce Proxxon'a TBM 220, dodatkowo wciskanie przelotek na dodatkowej prasce i na koniec cięcie na gilotynie do mniejszych formatów. Teraz to zupełnie nieopłacalne. AllPCB, JLCPCB - do wyboru do koloru.

A tak na marginesie dla znakowarki fiber zupełnie nieosiągalny poziom. Cena czeskiej zabawki z kosmosu, ale jak widać jest popyt.


Awatar użytkownika

Autor tematu
tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 31
Posty: 9320
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

Re: KiCAD, EzCAD i CNC, czyli toolchain do wykonywania PCB

#106

Post napisał: tuxcnc » 17 cze 2024, 06:14

Panowie, nie róbcie kretyńskiego offtopicu, bo wszyscy wiedzą, że nie trzeba kupować krowy żeby napić się mleka.
Można zamówić w Chinach piękną płytkę, poczekać dwa tygodnie, stwierdzić że jest głupi błąd, zamówić kolejną i znowu poczekać...
Można też zrobić sobie brzydką przez dwie godziny.
Wolny wybór.

Natomiast z pieniędzmi to jest trochę inaczej.
Zasadniczo jako naród jesteśmy dużo bogatsi niż dawniej i stać nas na rzeczy, o których kiedyś nawet nie marzyliśmy.
Ja swoje pierwsze płytki drukowane malowałem lakierem do paznokci i wierciłem naostrzoną igłą krawiecką (wiertła (tylko HSS) poniżej milimetra były praktycznie niedostępne).
Tak więc jest to wyłącznie kwestia priorytetów i wyborów.
Jeden pali i wydaje na to codziennie 15 PLN (5475 PLN rocznie), drugi nie pali, kupił sobie w to miejsce znakowarkę fiber i zrobił na niej pięć płytek PCB... No i który jest mądrzejszy i dokonał lepszego wyboru?

Celem niniejszego tematu nie jest namawianie nikogo na cokolwiek, a jedynie pokazanie, jak można to zrobić, jeśli się chce to zrobić.


drzasiek90
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 22
Posty: 2329
Rejestracja: 25 kwie 2016, 11:58
Lokalizacja: Jodlowa
Kontakt:

Re: KiCAD, EzCAD i CNC, czyli toolchain do wykonywania PCB

#107

Post napisał: drzasiek90 » 17 cze 2024, 06:42

tuxcnc pisze:
17 cze 2024, 06:14
Ja swoje pierwsze płytki drukowane malowałem lakierem do paznokci i wierciłem naostrzoną igłą krawiecką (wiertła (tylko HSS) poniżej milimetra były praktycznie niedostępne).
O widzisz, przypomniałeś mi.
Ja pierwsze płytki również malowałem lakierem, ale nie do paznokci tylko jakimiś resztkami co tam po garażu ojcu się walały.
A otwory wierciłem obciętą kombinerkami pinezką - pinezkę łatwo było przykleić do plastikowego koła pasowego na silniczku ze starego magnetofonu. I tak na jednym obcięciu pinezki dało się wywiercić całkiem sporo otworów, potem trzeba było obciąc dalej. Kilka obcięć i pinezka do wymiany :)
I nie dlatego, że nie było wtedy innych narzędzi, bo to nie były jakieś zamierzchłe czasy, ledwo 20 lat temu.
Ja po prostu nie miałem wtedy grosza przy tyłku i nie miałem żadnego budżetu na to - części znosiłem w okolicznego złomu i wylutowywałem ze starych sprzętów RTV.

Ja rozumiem chęć i potrzebę wykonywania PCB samemu.
Ale to jednak zajmuje sporo czasu, czasami się nie udaje.
Teraz przeliczam czas inaczej, jeśli mam sprędzić pół niedzieli na robienie jakiejś płytki, to wolę na nią poczekać 2 tygodnie i zapłacić 50 zł, a ten czas spędzić z rodziną.
Gdyby mi się coś uwaliło w maszynie którą potrzebuję na już i bez zrobienia płytki by się nie obyło, pewnie bym się z termotransferem przeprosił.
Każdy przelicza czas i koszty inaczej, według swoich upodobań.

Dobra, z mojej strony koniec OT.

Awatar użytkownika

Autor tematu
tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 31
Posty: 9320
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

Re: KiCAD, EzCAD i CNC, czyli toolchain do wykonywania PCB

#108

Post napisał: tuxcnc » 18 cze 2024, 22:19

Dzisiaj obciąłem płytki po obrysie.
Zasadniczo nie chciałem tego robić na CNC1310, użytej do wiercenia otworów.
Miałem wątpliwości, czy to mocowanie z ramek do obrazków da radę utrzymać płytkę na miejscu, ale chyba dmuchałem na zimne...
Frezem 1 mm na łagodnych ustawieniach (0,5 mm głęboko i F300) poszło bez problemu, a zapewne da się i szybciej.
Przy okazji ustawiania płytki dowiedziałem się rzeczy dość ciekawych.
Otóż nie miałem wolnej kamery o rozmiarach odpowiednich do tej maleńkiej frezarki, więc postanowiłem spróbować z laserem.
Takiego typu:
Obrazek
Zawsze uważałem laser za głupi pomysł, może dlatego że mam kiepski wzrok i najzwyczajniej zamiast plamki widziałem plamę...
Dzisiaj jednak przyszło mi do głowy podłączyć moduł lasera do regulowanego zasilacza...
Oficjalnie działa on z zasilaniem 3 do 5 V, okazuje się jednak, że można dać mniej i przy około 1,9 V plamkę dość dobrze widać, ale nie razi obserwatora...
Posiłkując się lupą można detal spozycjonować dość precyzyjnie.
Tylko trzeba pamiętać o zrobieniu laserem znaczników.

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Wycinarka Laserowa / Grawerka Laserowa / Lasery”