cnc.info.pl - FORUM CNC

Ostatnio popularnym tematem są maszyny do frezowania miedzi. Zamiast wytrawiać obwody elektroniczne chemikaliami, można cały proces łącznie z wierceniem otworów i wycinaniem gotowej płytki wykonać na maszynie CNC.
Na wstępie warto zaznaczyć, że w porównaniu do frezowania aluminium grawerowanie miedzi (30-to mikronowa warstwa) to proces wymagający dużo mniejszych sił skrawania. W projektach takich maszyn stosuje się zazwyczaj wysokoobrotowe silniki bezszczotkowe do zasilania wrzeciona.
Dokładność obróbki, jest tutaj bardzo istotna.
Chciałbym zaprojektować taką maszynę i następnie ją wykonać (budżet max 3000zł).
Kieruje ten post do doświadczonych konstruktorów, którzy z podobnymi problemami już się zmierzyli i chcieli by udzielić wskazówek odnośnie kilku kwestii konstrukcyjnych.
Pierwszą kwestią jest sam korpus. Z czego powinien być wykonany dla osiągnięcia optymalnej sztywności. Może konstrukcja skręcana: płyta MDF czy profile alu... a może lepsze by była tutaj konstrukcja spawana?
Drugim istotnym tematem wartym poruszenia na samym początku jest rozstaw osi.
Czy stół około (300x200) ma zostać nieruchomy wówczas porusza się brama i oszczędzamy sporo miejsca?
Może lepiej żeby wrzeciono poruszało się tylko w osi Z a grawerowana płytka na stole krzyżowym?

Trochę nie ten dział (o tokarkach).

Siły skrawania nie są może duże, ale użyte frezy muszą być bardzo małe i delikatne. Wymagają też ogromnych prędkości obrotowych. Sama obróbka trwa zaś bardzo długo, bo jednostkowa powierzchnia zbierana przez frez jest minimalna. Do tego wygląd tak frezowanych płytek nie jest zbyt ładny. Zwłaszcza, jeśli dla oszczędności czasu frezuje się tylko przerwy między ścieżkami. Pomaga wtedy pokrycie jej soldermaską, co dodatkowo zmniejsza ryzyko zwarć.

Generalnie o wiele lepszym sposobem jest naświetlanie laserem i tradycyjne wytrawianie. Jedyny dla mnie zysk z frezowania, to możliwość wykonania otworów za jednym mocowaniem.

Co do wymagań dla maszyny, to najważniejsza jest chyba równoległość stołu i idealnie płaskie płytki. Sztywności wielkiej nie potrzeba, ale ważny jest brak luzów.

Dziękuje za cenne uwagi odnośnie technologii.
Również uważam, że nanoszenie solder maski jest niezbędne choćby ze względu na utlenianie się miedzi.
Jednakże po jej nałożeniu należy odsłonienić miejsca w którym są tzw. pady lutownicze pod elementy SMD.
Grubość warstwy soldermaski którą należy zdjąć to około 10 mikronów. Również uważam, że możliwość wykonania otworów pod chociażby elemetny THT jest zaletą wszystko wykonam w jednym zamocowaniu. Jeśli chodzi o czas obróbki i wygląd ścieżek to mam nadzieje, że przy odpowiednio zaprojektowanej maszynie da się te kwestie zminimalizować.
Odnośnie plaskości to uważam, że niezbędna będzie kalibracja wysokości.
Chicałbym się jedynie na tą chwilę dowiedzieć co specjaliści uważają odnośnie konstrukcji korpusu i rozstawu osi w takiej maszynie. Nawiązując do wspomnianego braku luzów.
Jaka konstrukcja będzie w stanie to zapewnić i dlaczego?

Soldermaskę najłatwiej nakłada się na laserze. Ona jest przecież utwardzana światłem. Malujesz całość, świecisz i wymywasz resztę.

Mechaniczne zdejmowanie maski to już duże wyzwanie dla amatorskiej maszyny. Lokalnie da się uzyskać dokładność na poziomie 10 mikronów, ale na całej powierzchni mała szansa.
O ile przerwy między ścieżkami można frezować głębiej i będzie to tylko brzydko wyglądało, to z padu może nic nie zostać.

Dlaczego bark luzów? Bo maszyna będzie pracować w różnych kierunkach i powinna trafić w to samo miejsce różnymi drogami.

Bardzo łatwo jest uzyskać rozdzielczość poniżej mikrona, ale tylko przy pracy w jednym kierunku. Zmiana kierunku osi, to luz nawrotny, ew. wygięcie frezu w innym kierunku pod wpływem sił skrawania. Tu wyzwaniem jest uzyskanie kilku setek.

Kalibracja wysokości to jedno, a płaskość laminatu to drugie. Tani laminat trzeba przyklejać na całej powierzchni, albo użyć stolika podciśnieniowego (ale wtedy odpada wiercenie). Można też skanować jego powierzchnię sondą, ale to też trwa.

Co do konstrukcji, to chyba ploter ze stałą bramą będzie najlepszym rozwiązaniem przy tych wymiarach pola roboczego.

Dziękuje za odpowiedź.
Skanowanie całej powierzchni sondą wydaje mi się rozwiązaniem niezbędnym do uzyskania zadowalającej jakości ścieżek.
Jeśli chodzi o mechaniczne usówanie maski z padów to widziałem maszynę firmy wegstr, która chociaż nie należy do najwyższej klasy urządzeń to pomimo tego jest w stanie to robić. tutaj link do wspomnianej maszyny
nawiązując do propzycji stałej bramy też myślę że okaże się to dobrym rozwiązaniem. Pozostaje zatem kwestia materiału na korpus

Tanim rozwiązaniem do mocowania pcb w frezarce jest spray "3M 77" klej ten sam co w taśmie papierowej(trzeba po spryskaniu odczekać 2min i staje się klejem tymczasowym).

Czy orientuje się ktoś może jaki silnik do wrzeciona w takim rozwiązaniu byłby optymalny? I czy warto dodawać do takiego projektu automatyczną zmianę narzędzi?

Z wrzecion to:
500W(12000rpm) wrzeciono DC 48/110V na allegro dostępne około 400zł plus zasilacz
800W(20000rpm) wrzeciono DC 110V na allegro dostępne około 500zł plus zasilacz
Powyżej masz tylko mokre chińczyki koszt od 1400zł.
Druga droga to mikro frezarki tanie ale strasznie głośne.
I jeszcze można na powietrze napędzane mikro frezarki.

Co do zmiany narzędzi to chyba przy budżecie 3000zł niemożliwe.

12000 rpm to mało jak na takie średnice, za to mocy za dużo. W zupełności wystarczy silnik typu 775 o prędkości 20000 rpm lub większej. Koszt do 200 zł z zasilaczem. Kupować od razu z oprawką ER11.

Czy wówczas wrzeciono ma być napędzane bezpośrednio czy np. przez przekładnie pasową?
Widziałem, że ludzie stosują silniki bezszczotkowe z przekładniami. link:
https://www.prusaprinters.org/pl/prints ... -with-er8-
a najbardziej zaciekawiło mnie rozwiązanie tego pana (na samym dole strony prezentacja działania):
http://www.caswa.com/cncathome/spindles.html
Jak widać zadbał on o autmatyczną zmianę narzędzia. Pytanie jak dużo nakładu wymaga realizacja czegoś takiego?