Las fresadoras son convenientes para crear placas de circuito impreso a partir de PCB. Si está familiarizado con el funcionamiento de las máquinas CNC, puede fabricar sus propias placas de circuito impreso en casa. La calidad del proyecto dependerá de algunas cosas que hay que tener en cuenta, tanto al preparar el proyecto en un ordenador como al ejecutarlo en una máquina.
Lee esta guía para aprender a fresar una PCB con CNC.
¿Qué es una máquina CNC para PCB?
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Una máquina CNC de PCB es una típica fresadora equipada con una mesa de trabajo a medida en la que se sujeta firmemente una fina pieza de PCB. El fresado CNC de placas de circuito impreso no es muy diferente de cualquier otro trabajo realizado en máquinas de control numérico . Sin embargo, el fresado CNC es muy preciso y requiere una mínima participación del trabajo humano.
El principal trabajo que tendrá que hacer es preparar un modelo virtual de la placa de circuito impreso y evaluar el proyecto terminado.
Ventajas y desventajas del fresado CNC
Antes de comprar una fresadora de PCB, hay que tener una idea del tipo de proyectos que se van a realizar.
Comparando las ventajas y desventajas del fresado de PCB, es obvio que comprar una máquina es rentable en cualquier caso. Incluso si tienes un pequeño taller, una fresadora CNC barata mejorará significativamente la calidad de las placas en comparación con las hechas a mano. Además, la máquina reducirá el tiempo y el esfuerzo que tendrá que dedicar.
Ventajas de las fresadoras CNC
- Fresado totalmente automático
- No se utilizan productos químicos en el proceso de fabricación
- Puede producir una o varias piezas con un nivel de calidad constante
- Mayor velocidad de trabajo para cualquier tipo de proyecto
Contras de las fresadoras CNC
- Inversión inicial relativamente alta
- Requiere un poco de formación
Como puede ver, las ventajas son mayores que los inconvenientes. Incluso la formación necesaria no es tan difícil. Por supuesto, su primer producto no saldrá perfecto. Sin embargo, después de dominar el funcionamiento de la máquina, puede estar seguro de obtener productos 100% perfectos.
Software para crear placas de circuito impreso en máquinas CNC
Existen diferentes programas informáticos para crear circuitos impresos. Algunos son de pago, otros tienen periodos de prueba gratuitos.
A continuación se ofrece un resumen de algunos programas populares que puede utilizar:
- Estlcam es un programa para generar código G. Puede controlar la máquina directamente desde la interfaz del software.
- Free Mill es un módulo CAM gratuito para generar código G.
- DeskProto es un programa profesional de CAM para crear proyectos simples y complejos con el mínimo esfuerzo.
Cómo fresar una PCB con CNC
El proceso de fresado de placas de circuito impreso se divide en dos etapas.
La primera es una extensa etapa de preparación. Aquí hay que desarrollar una topología y un patrón de perforación en un ordenador. También hay que crear un diagrama de la placa terminada.
La segunda etapa es el trabajo en la máquina. Hay que transferir diferentes archivos a la máquina para fresar ranuras entre pistas y taladrar agujeros. Después, hay que cortar la placa a partir de un trozo de PCB, si es necesario.
Después de determinar la anchura deseada de las pistas y las ranuras entre ellas, téngalo en cuenta a la hora de desarrollar el proyecto. Si la fresa está bien ajustada, todos los productos saldrán con precisión.
Desarrollo de las pistas de los circuitos
Para el diseño de circuitos eléctricos se puede utilizar cualquier programa informático adecuado. Si es un principiante, le recomendamos que utilice Sprint Layout. Este software es sencillo y tiene una interfaz intuitiva.
Hay muchas plantillas para Sprint Layout en Internet. Puede utilizar las plantillas para reducir el tiempo de desarrollo al rehacer el proyecto terminado.
Curvatura de la base
Al fresar placas de circuito impreso en el CNC, asegúrese de que la pieza está bien fijada en la mesa de la máquina. Dado que la profundidad de las ranuras es una fracción de milímetro, la fresa se desplaza a la misma profundidad por toda la superficie de la placa de circuito impreso.
Lo primero que hay que hacer es fijar firmemente la textolita en la mesa para que no se mueva en el proceso. Hay varias formas de hacerlo. Puedes utilizar abrazaderas o pegar el textolito a la mesa con cinta adhesiva de doble cara.
A continuación, hay que tener en cuenta la curvatura local de la placa de textolita. Para ello, la máquina escanea la superficie, bajando la herramienta en diferentes puntos y memorizando el resultado. Esto le permite construir automáticamente un mapa de alturas.
Obtención del código G a partir de archivos Gerber
Después de crear un proyecto de PCB en el software, selecciónelo en el menú Archivo – Exportar – Formato – Gerber. En la ventana que se abre, seleccione el grosor deseado de la capa de cobre y haga clic en el botón “Marco para la fractura”. A continuación, especifique el nombre y la ubicación del archivo en formato gerber.
Haga clic con el botón derecho del ratón en el archivo gerber y, en el menú contextual que aparece, marque “Líneas brutas” y seleccione con el cursor el borde de la placa. En el caso de las placas de circuito impreso de gran tamaño, deben evitarse los puentes al fresar.
Por último, puede guardar el archivo especificando el nombre. Este será el código G para cortar una placa de forma libre.
Selección de las opciones de fresado
Para fresar correctamente los tableros en una máquina CNC, elija los valores correctos para los siguientes parámetros de la máquina:
- Velocidad de rotación de la cuchilla
- Velocidad de avance del cabezal
- Profundidad de fresado en una pasada
Para determinar estos parámetros, considere lo siguiente:
- Característica del husillo
- Tipo de cortadora
- Características de la placa de circuito impreso (espesor de la capa conductora)
Como no puede haber ajustes universales, tendrá que identificar la entrada óptima para su máquina y para un tipo específico de textolita en función de estas características.
Fabricación de placas de circuito impreso en una máquina CNC
Veamos un ejemplo.
Considere la creación de un proyecto de placa de circuito impreso en Sprint Layout. Primero, trace las pistas. Las pistas necesitan espacios suficientes entre ellas para que el cortador pueda pasar. La capa cero en el programa significa el contorno a lo largo del cual se corta la placa terminada.
A continuación, indique el grosor de la herramienta de corte a través de los “Ajustes de estrategia”. Si es necesario, indique la necesidad de marcar agujeros eligiendo la casilla correspondiente.
Para controlar la fresa, puede utilizar la utilidad Step Cam. Aquí, es necesario establecer la profundidad de fresado, teniendo en cuenta el espesor de la capa de cobre. Convierta el archivo terminado en código G. A continuación, exporte el archivo de código G a la máquina. Por último, especifique el punto cero y ejecute el programa.
Conclusión
El trabajo de fresado de circuitos impresos en máquinas CNC es como cualquier trabajo de grabado. Después de una breve formación o de un autoaprendizaje, podrá utilizar una fresadora sin ningún problema.
Hay una serie de cosas que hay que tener en cuenta cuando se quiere fresar PBC en una máquina CNC. Entre ellos, la diferencia de rigidez entre la capa conductora superior y la lámina base, la velocidad y la profundidad de fresado que dependen de ellas, y la dependencia de la calidad del resultado de la uniformidad de la placa de textolita. Sin embargo, tras un poco de práctica, obtendrá excelentes resultados.
