PCB-Design und Isolationsfräsen mit nur freie Software

19 Schritt:Schritt 1: Holen Sie sich das Software- Schritt 2: Entwerfen in Fritzing Schritt 3: Schematische Darstellung Schritt 4: PCB anzeigen Schritt 5: Autoroute Schritt 6: Einige weitere Routing- Schritt 7: Überprüfen Sie Ihren Kreislauf Schritt 8: Inkscape Schritt 9: Makercam Schritt 10: Isolation Fräsen Schritt 11: Logo Schritt 12: Contour Pass Schritt 13: Bohren Schritt 14: Vorbereiten der Maschine Schritt 15: Starten Sie das Fräsen ... Schritt 16: ... Bohren ... Schritt 17: ... Gravur Schritt 18: Schneiden Sie Schritt 19: Erfolg!

PCB-Design und Isolationsfräsen mit nur freie Software

In diesem Instructable werde ich Ihnen zeigen, wie zu entwerfen und zu fertigen Ihre eigenen Leiterplatten, die ausschließlich mit freier Software, die auf Windows als auch auf einem Mac läuft.
Dinge, die Sie benötigen:
Computer mit Internetanschluss, CNC-Fräse / Router, desto genauer ist die bessere 45 ° / 20 ° V-Bit 0,8 mm Bohrer 3 mm Schaftfräser Kupfer verkleidet Bord doppelseitiges Klebeband

Schritt 1: Holen Sie sich das Software-


  1. Sie benötigen die folgende Software:
    Fritzing Inkscape Makercam
    Klicken Sie auf die Links, downloaden und installieren Sie die Software auf Ihrem Computer. Makercam muss nicht heruntergeladen / installiert werden, da es läuft direkt in Ihrem Browser.

Schritt 2: Entwerfen in Fritzing

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    PCB-Design und Isolationsfräsen mit nur freie Software

    Starten Fritzing und starten Sie eine neue Skizze.
    Zum Ansicht, indem Sie auf der Registerkarte Steckbrett auf dem oberen Rand des Fensters Steckbrett.
    Auf der rechten Seite ist Ihr Teilbibliothek, wählen Sie die gewünschten Komponenten in Ihrer Schaltung und per Drag & Drop in das Steckbrett-Fenster. Stellen Sie sicher, die Teile die gewünschten Spezifikationen wie Pinout, Wert und Größe. Sie können diese Variablen der ausgewählten Komponente im Inspektor an der unteren rechten Ecke des Bildschirms zu ändern.
    In diesem Beispiel Ich mache eine Schaltung, die ein Arduino Nano zum Schalten einer 12V-Relais verwendet. Dafür brauche ich einen Transistor mit einem Widerstand an der Basis sowie eine Fangdiode parallel zur Relaisspule und zwei Schraubklemmen.
    Die Anschlüsse / Leitungen zwischen den Komponenten werden durch Klicken und Ziehen an einem Bein / pin des Bauteils gemacht. Bendpoints in den Drähten können durch Klicken und Ziehen in einem Draht hergestellt werden.
    Nehmen Sie alle Verbindungen, die Sie brauchen, und würde auf einem echten Brotschneidebrett für die Schaltung an die Arbeit zu tun.

Schritt 3: Schematische Darstellung

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    PCB-Design und Isolationsfräsen mit nur freie Software

    Jetzt wechseln Sie zu der schematischen Ansicht.
    Sie sehen einen Schaltplan mit allen Ihren Komponenten und deren Verbindungen. Tidy Sachen oben, indem Sie die Komponenten in einer angemessenen Reihenfolge und Klicken und Ziehen der gestrichelten Verbindungslinien so dass sie sich nicht überschneidenden.

Schritt 4: PCB anzeigen

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    PCB-Design und Isolationsfräsen mit nur freie Software

    Zum PCB ansehen.
    Ziehen Sie die Komponenten in einer angemessenen Reihenfolge. Eine gute Faustregel ist, um die Komponenten mit den Stiften in die Mitte und den anderen Komponenten der Umgebung zu platzieren. Versuchen Sie, eine kompakte Verteilung zu erhalten.
    Die Teile werden automatisch verriegelt, um das Netz im Hintergrund zu sehen. Zum Ändern der Rastergröße gehen Sie zu Ansicht -> Set Gittergröße.

Schritt 5: Autoroute

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    PCB-Design und Isolationsfräsen mit nur freie Software

    Klicken Sie auf Routing -> Autorouter / DRC-Einstellungen und wählen Sie Auftragsproduktion Typ. Jetzt können Sie die Leiterbahnbreite auf die gewünschte Dicke je nach Maschinen / Schaftfräser / Schaltung eingestellt. Ich habe 48mil. Klicken Sie auf "OK".
    Wählen Sie das graue Rechteck (der Leiterplatte) und im Informationsfenster ändern Sie die Dropdown-Schichten, um "eine Schicht (einseitig)".
    Jetzt drücken Sie die Autoroute-Button in der unteren Fensterrand und lassen Sie den Computer die Routing-Arbeit!

Schritt 6: Einige weitere Routing-

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    PCB-Design und Isolationsfräsen mit nur freie Software

    Wenn die Autorouting beendet ist, aufzuräumen die Spuren durch Klicken und Ziehen ihr bendpoints. Rechtsklick auf das bendpoint und wählen Sie entfernen bendpoint für sie entfernen.
    Manchmal gibt es Verbindungen der Autorouter keine Route. Sie müssen Strecke sie mit der Hand durch Klicken und Ziehen der gestrichelten Verbindungslinien. Verwenden Jumpers vom Teilebibliothek für einen Sprung über die Spuren, die Sie sonst überschneiden.
    Sie können auch Text / Logos, die in der Kupfermaske angezeigt werden, indem Sie "Silkscreen Bild" oder "Silkscreen Text" aus der Bibliothek, um das Board hinzuzufügen. Wählen Sie Ihr Logo und im Inspektor unter Placement - pcb-Schicht im Dropdown-Menü "Kupfer unten" zu wählen. Sie können Ihre eigene SVG-Dateien zu laden, indem Sie auf "Load Image-Datei" im Inspektor.

Schritt 7: Überprüfen Sie Ihren Kreislauf

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    Wenn Sie denken, Sie sind bereit mit dem Routing, klicken Sie auf Routing sind -> Design Rules Check für automatische Überprüfung Ihrer Kreation für verpasste Anschlüsse / überlappenden oder sich kreuzenden Spuren.
    Versuchen Sie, alle Fehler zu beseitigen und wiederholen Sie den DRC, bis es keine Probleme mehr. Design ist fertig!
    Exportieren Sie Ihre PCB als SVG-Dateien, indem Sie auf "Export für Leiterplatten" auf der Unterseite. Klicken Sie auf den kleinen Pfeil auf die Schaltfläche Exportieren, und wählen Sie "ätzbaren (SVG)".
    Sie werden eine Reihe von SVG in der ausgewählten Verzeichnis exportiert, aber wir verwenden nur zwei von ihnen:
    * * Yourfilename _etch_copper_bottom_mirror.svg * yourfilename * _etch_mask_bottom_mirror.svg
    Alle anderen Dateien gelöscht werden können.

Schritt 8: Inkscape

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    Öffnen Sie die * yourfilename * _etch_copper_bottom_mirror.svg in Inkscape, wählen Sie alles und wiederholt drücken Strg + Shift + g, bis alles nicht gruppierten.
    Wählen Sie Ansicht -> Anzeigemodus -> Umriss. Sie sehen jetzt nur die Vektoren, ohne Fläche oder Kontur.
    Wählen Sie alle Spuren und gehen Sie auf dem Weg -> Stroke auf Pfad.
    Wählen Sie alle Spuren und gehen Sie auf dem Weg -> Union.
    Speichern.
    Die Datei ist nun bereit für CAM!
    Die andere .svg wir von Fritzing exportiert muss nicht in Inkscape bearbeitet werden.

Schritt 9: Makercam

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    Öffnen Sie Ihren Browser und gehen Sie zu makercam.com .
    Zum Bearbeiten -> Einstellungen bearbeiten, und ändern Sie die Standardauflösung SVG Import bis 90 ppi.
    Gehen Sie zu Datei -> Öffnen SVG-Datei, navigieren Sie zum Verzeichnis, und wählen Sie die Datei "* * yourfilename _etch_copper_bottom_mirror.svg".

Schritt 10: Isolation Fräsen

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    Wählen Sie Ihre Spuren (nicht jedoch die inneren Kreise der Pins) und gehen Sie zu CAM -> Profil Betrieb.
    Wenn Ihr CNC wird GRBL basierend können Sie zu allen CAM in makercam in imperialen Einheiten (siehe tun hier für weitere Referenz). So haben Sie alle Ihre Millimeter in Zoll eingeben, bevor Sie sie in zu konvertieren.
    Wenn Sie ein 45 ° V-Bit sind mit 0,2 mm Spitze für die Isolierung Fräsverfahren und tauchen 0,25 mm in das Material, die effektive Werkzeugdurchmesser an der Oberfläche des Kupfer verkleidet Bord ist 0,39 mm. Dieser wandelt um 0,015354331 Zoll, yayy!
    Wie gesagt, wir wollen bis 0,25 mm tief in den Vorstand zu gehen, so dass wir die Eingabe -0,0098425197 Zoll als unsere Zieltiefe. Die Step-down-Wert sollte größer sein als das, so die Schneiddurchläuft in einem Arbeitsgang.
    Ich fand eine Vorschubgeschwindigkeit von 150 mm / min und einer Tauchgeschwindigkeit von 50 mm / min gut zu funktionieren auf meinem Rechner.
    Klicken Sie auf OK.

Schritt 11: Logo

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    Wählen Sie das Logo / Text und gehen Sie zu CAM -> folgen Pfadoperation.
    Weitere Einzelheiten im Logo, habe ich eine 20 ° 0,2 mm V-Bit. Da mit dieser Operation das Zentrum Ihres Schneider folgt die Wege (im Gegensatz zu dem Profil Betrieb, wo die "Kante" des Messer folgt dem Weg), ist es nicht entscheidend, was Sie eingeben, wie in der Werkzeugdurchmesser.
    Zieltiefe ist diesmal -0.2mm (für weitere Einzelheiten).
    Alle anderen Werte sind die gleichen wie für die Isolierung Fräsen.
    Klicken Sie auf OK.

Schritt 12: Contour Pass

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    Jetzt wollen wir unsere PCB aus dem Lager Kupfer verkleidet Bord geschnitten.
    Wählen Sie die Außenkontur und geben Sie die erforderlichen Werte ein.
    Ich habe eine 3 mm 4-Bit-Flöte mit einem Vorschub von ca. 400 mm / min und einem Sprung von 50 mm / min. Schritt nach unten war 0,4 mm.
    Klicken Sie auf OK.
    Zum CAM -> Berechnung alle.
    Zum CAM -> Export gcode.
    Exportieren Sie jede Operation in einer einzigen Datei. Da jeder Betrieb muss ein anderes Werkzeug, ist es am besten, um die Dateien nach dem Werkzeug zu nennen.

Schritt 13: Bohren

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    Laden Sie die Seite, so dass Sie die Gründung eines "neues Projekt" beantragen.
    Öffnen Sie die Datei "* * yourfilename _etch_mask_bottom_mirror.svg". Vergessen Sie nicht, die SVG-Skalierung ändern, um vor so tun 90ppi!
    Wählen Sie alle Löcher.
    Zum CAM -> Bohrer Betrieb.
    Ich habe eine 0,8 mm Bohrer. Mein Board war 1,5 mm dick, so für ein sauberes Loch i verwendet -2mm für die Zieltiefe. Peck Abstand sollte größer sein als dieser Wert für den Bohrer, um durch in einem Durchgang zu gehen. Früher habe ich einen Sprung Geschwindigkeit von etwa 50 mm / min.
    Klicken Sie auf OK und alle Löcher werden automatisch erkannt.
    Zum CAM -> Berechnung alle.
    Exportieren Sie Ihre gcode.

Schritt 14: Vorbereiten der Maschine

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    Verwenden Sie einige Streifen von doppelseitigem Klebeband zu kleben Sie die Kupfer verkleidet Bord auf die spoilboard Ihrer Maschine.
    Stellen Sie sicher, dass dieser Teil der spoilboard ist völlig eben, zum Beispiel können Sie es mit Fräsen einer Tasche Pegel (muss nur 0,5 mm tief sein) hinein.
    Oder verwenden Sie eine Regelstrecke. Für die GRBL Benutzer kann dies durch die Verwendung durchgeführt werden chilipeppr .

Schritt 15: Starten Sie das Fräsen ...

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    Laden Sie die 45 ° V-Bit
    Die Null-Position der gcode Dateien ist auf der unteren linken Ecke und auf der Oberseite des Aktien Oberfläche.
    So navigieren Sie Ihr Gerät in der Nähe der linken unteren Ecke der Aktie und senken Sie die Spindel so die Spitze des Bit der Oberfläche kaum berührt. Stellen Sie dies als Ihre Nullposition und starten Sie die Isolationsfräsen.

Schritt 16: ... Bohren ...

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    Ändern Sie das Tool auf einem 0,8 mm Bohrer und stellen Sie Ihre neue Z Null, wenn die Spitze die Oberfläche berührt. Starten Bohren der Löcher.

Schritt 17: ... Gravur

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    Ändern Sie das Werkzeug, um die 20 ° V-Bit und starten Sie die Folgepfadoperation zur Gravur des Logos / Text.

Schritt 18: Schneiden Sie

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    Der letzte Schritt ist, um die Leiterplatte aus dem Ausgangsmaterial zu schneiden.
    Verwenden Sie die 3 mm Schaftfräser und das zweite Profil Betrieb zu tun.

Schritt 19: Erfolg!

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