Значок с подсветкой на печатной плате: 12 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-13 06:58

Независимо от того, являетесь ли вы новичком в обработке с ЧПУ или просто хотите подключиться к своей фабрике, этот проект светового значка на печатной плате проведет вас через этапы подготовки и загрузки материала, настройки вашей работы в программном обеспечении Bantam Tools, настройки инструментов в Библиотека инструментов, припаивайте компоненты к печатной плате и персонализируйте свой значок. Просматривайте это руководство так быстро или медленно, как вам удобно, и возвращайтесь к нему по мере необходимости, пока вы просматриваете остальные наши проекты для начинающих. Приступим к фрезерованию!

Шаг 1. Соберите инструменты и материалы

Ваш настольный фрезерный станок для печатных плат поставляется со всеми материалами, необходимыми для этого проекта. Чтобы припаять значок на печатной плате так, чтобы он загорелся, вам понадобятся дополнительные инструменты, перечисленные ниже.

ИНСТРУМЕНТЫ

Настольный фрезерный станок для печатных плат Bantam Tools

Компьютер с установленным программным обеспечением для настольных фрезерных станков Bantam Tools

Плоская концевая фреза, 1/32"

Бит вентилятор

Скребок

Цифровые штангенциркули

Паяльник и припой

Диагональные ножницы для обрезки проволоки

Мультиметр

Плоскогубцы с тонкими головками (необязательно)

МАТЕРИАЛЫ

Заглушка для печатной платы, односторонняя, FR-1

Резистор, 22 Ом (2)

LED, 3мм, белый (2)

Батарейка-таблетка, 3 В, CR2032

Держатель для монетных батарей

Высокопрочный двусторонний скотч или двусторонний скотч

Шаг 2. Загрузите файл.btm

Наша программа Bantam Tools интуитивно понятна, проста в использовании и позволяет импортировать файлы различных типов, включая файлы SVG (.svg), G-code, Gerber (.gbr), EAGLE (.brd),.btm и другие.. Файл.btm - это, по сути, zip-файл, в котором хранятся отдельные файлы.

Загрузите файл.btm для этого проекта. Для этого проекта ничего изменять не нужно. Однако, продолжая оттачивать свои навыки, вы, возможно, захотите начать создавать свои собственные проекты. Чтобы узнать больше об этом, перейдите в раздел Advanced этого руководства по проекту.

Шаг 3: подключитесь к мельнице и включите ее

Установите программное обеспечение для настольных фрезерных станков Bantam Tools, если вы еще этого не сделали. Затем откройте его на своем компьютере. Обратите внимание, как говорится, что настольный фрезерный станок для печатных плат отключен? Подключите USB-кабель к мельнице и USB-порту компьютера, а затем включите машину.

Программа предложит вам вернуть машину домой. Процесс самонаведения сообщает программному обеспечению, где расположены детали машины. Без самонаведения ваш настольный станок с ЧПУ не сможет начать фрезерование.

Шаг 4: Настройте инструменты

Для этой работы мы используем плоскую концевую фрезу 1/32 дюйма. Присоедините немного вентилятора к концевой фрезу. Использование небольшого вентилятора не требуется, но оно помогает, убирая мусор и продлевая срок службы инструмента. Концевая фреза с прикрепленным вентилятором должна выглядеть так.

Теперь установите концевую фрезу в цангу примерно на 3/4 дюйма. Если вы никогда раньше не загружали инструмент, обратитесь к нашему руководству «Вставьте и найдите инструмент».

Примечание. Чтобы узнать больше о режущих инструментах, в этом праймере проводится различие между концевыми фрезами и битами различных типов.

После загрузки плоской концевой фрезы 1/32 дюйма введите данные о задании фрезерования в программное обеспечение. В разделе «Инструменты» нашего программного обеспечения:

1. Нажмите кнопку «Изменить» и выберите «Плоская концевая фреза 1/32».
2. Нажмите «Продолжить» и проверьте положение инструмента (оно должно быть над пустой областью спойлборда).
3. Нажмите «Инструмент поиска». Концевая фреза опустится, пока не коснется спойлборда, остановится, а затем втянется вверх.

Теперь программное обеспечение знает, где находится наконечник плоской концевой фрезы 1/32 дюйма.

Шаг 5: Подготовьте и загрузите свой материал

В разделе «Fixturing» в нашем программном обеспечении выберите «Удалить», поскольку для этого проекта вам не понадобится выравнивающий кронштейн.

Рядом с «Материал» выберите «Односторонний FR-1».

Затем измерьте размеры вашего FR-1 цифровыми измерителями и введите значения X (ширина), Y (высота) и Z (толщина). Хотя все наши заготовки FR-1 имеют одинаковые размеры, небольшие различия в размере платы, особенно в размере Z, могут иметь большое значение, когда дело доходит до фрезерования. Всегда измеряйте новую печатную плату перед фрезерованием.

Примечание. Если вы хотите изменить единицы отображения, нажмите «Просмотр»> «Показать единицы измерения в дюймах» в программе Bantam Tools в любое время.

Чтобы прикрепить плату к спойлборду, воспользуйтесь двусторонним скотчем. Измерьте ленту и введите ее в значение Z в разделе «Размещение». Высокопрочная двусторонняя лента обычно имеет толщину от 0,006 до 0,008 дюйма, а двусторонняя клейкая лента (которая поставляется с вашим настольным станком с ЧПУ) обычно имеет толщину около 0,003 дюйма.

Примечание. При измерении высокопрочной двусторонней ленты обязательно измеряйте толщину без бумаги с каждой стороны. Возможно, будет проще накинуть ленту на доску, а затем измерить.

Затем нанесите один слой ленты на нижнюю часть печатной платы. Покройте как можно большую площадь поверхности, но следите, чтобы полоски не перекрывали друг друга и не складывались, что может повлиять на толщину Z. Если вы используете высокопрочную ленту, удалите бумажную основу после нанесения.

В разделе «Переместить» нажмите «Загрузка», чтобы вынести спойлборд на переднюю часть машины. Совместите плату PCB с передним левым углом спойлборда, как показано на изображении выше.

Примечание: если вы переместите станину полностью к передней части мельницы, вы можете использовать кожух в качестве упора, чтобы прижать FR-1, чтобы убедиться, что он правильно выровнен.

Шаг 6. Загрузите файл.btm в программное обеспечение

В разделе «Планы» нажмите «Открыть файлы» и выберите загруженный файл.btm. Теперь программа выполнит предварительный просмотр, показывая части печатной платы, которые будут выгравированы и вырезаны, а также синие линии, показывающие траекторию инструмента. Взгляните на предварительный просмотр, чтобы убедиться, что все выглядит правильно и не показывает никаких красных предупреждений. Программный рендеринг показывает вам все, что будет фрезеровано.

Вы можете просматривать одновременно предварительный просмотр и траектории, только предварительный просмотр или только траектории. Вы также можете выбрать вид спереди, вид сверху или 3D-вид.

Обратите внимание на то, что в разделе «Сообщения» есть предупреждение «Для отмеченных областей нужен инструмент меньшего размера». Иногда красные предупреждения означают, что вам нужно вернуться к своему дизайну и что-то изменить, чтобы все ваши функции могли быть правильно обработаны. Например, если между двумя дорожками есть красное предупреждение, значит, станок не сможет разместить выбранный режущий инструмент между двумя дорожками. Если в процессе фрезерования невозможно отделить одну дорожку от другой, ваша доска не будет работать так, как задумано.

Если вы увеличите масштаб букв, вы увидите маленькие красные отметки, указывающие на то, что определенные углы будут округлены, а не квадратны. В этом случае угол не повлияет на работу вашей доски, поэтому вы можете игнорировать предупреждение.

Шаг 7. Настройте подачу и скорость инструмента (необязательно)

Этот шаг не является обязательным, но все же важно помнить о нем. Не стесняйтесь переходить к шагу 7, если вы все еще чувствуете себя комфортно с мельницей и не совсем готовы к настройке.

Обратите внимание, ваше расчетное время измельчения составляет около 25 минут? Это связано с тем, что выбранный нами инструмент настроен на базовые скорости и подачу для FR-1. С помощью нашей пользовательской библиотеки инструментов вы можете изменять скорость и подачу своих инструментов, чтобы оптимизировать операции фрезерования и значительно сократить время фрезерования. Дополнительную информацию о каналах и скоростях см. В нашем руководстве по поддержке скоростей и каналов.

Для этого значка платы мы добавляем в библиотеку новый инструмент. Щелкните Файл> Библиотека инструментов> Добавить.

Назовите новый инструмент «1/32» FEM For FR-1 и введите диаметр инструмента в «0,031 дюйма». Затем щелкните морковь рядом с полем «Скорости и подачи», установите флажок «Пользовательский» и введите следующие скорости и подачи.

• Скорость подачи: 59 дюймов / мин
• Скорость погружения: 15 дюймов
• Скорость шпинделя: 24, 000 об / мин
• Шаг вперед: 40%
• Глубина прохода: 0,010 дюйма

Примечание. Если вы скачали нашу таблицу скоростей и подачи FR-1, то заметите, что этот рецепт более агрессивен. Это потому, что мы хотели показать вам, насколько быстро вы можете создавать прототипы плат.

После ввода этой информации вы можете выйти из библиотеки инструментов. Вернитесь к раскрывающимся меню в каждом из ваших файлов дизайна.brd и.svg и выберите только что созданный пользовательский инструмент. Видите, как ваше время измельчения сократилось до 5 минут? Это одно из многих преимуществ программирования пользовательских скоростей и подач в программном обеспечении Bantam Tools!

Шаг 8: Изготовьте значок на печатной плате

Когда вы будете довольны тем, как все выглядит, поместите все четыре окна на настольный фрезерный станок для печатных плат и нажмите Mill All Visible.

Шаг 9: снимите плату с машины

Когда работа будет завершена, нажмите кнопку «Загрузка» и используйте скребок, чтобы аккуратно приподнять плату печатной платы от спойлборда. Если вы используете высокопрочный двусторонний скотч, нанесите 91% изопропиловый спирт на края доски, чтобы облегчить снятие доски. Спирт ослабляет клей. Как только доска будет извлечена из машины, очистите края с помощью мочалки или протрите ее двусторонним скотчем.

Ваша доска должна выглядеть так, как на этой картинке.

Шаг 10: припаяйте значок на печатной плате

Когда ваша печатная плата отфрезерована, пришло время добавить компоненты к вашей печатной плате. Если вы новичок в пайке, ознакомьтесь с Руководством Adafruit по превосходной пайке. На рисунке представлен обзор компонентов, которые вы будете использовать.

На втором изображении показано, как будет выглядеть значок платы со всеми установленными компонентами (без припоя).

Примечание. Если вы хотите настроить значок на печатной плате со своим именем, мы предлагаем подробную информацию в разделе «Дополнительно» ниже.

Сначала припаяем батарейный отсек. Поместите его на доску так, чтобы положительная сторона была обращена к верхней части доски.

Затем вставьте светодиоды в плату так, чтобы отрицательные стороны (более короткие ножки) оказались в верхних отверстиях (см. Изображение). Это размещение важно, потому что короткая нога соединяется с землей, а длинная нога соединяется с плюсом.

Также посмотрите на отверстие на лицевой стороне доски. Видите медный круг, окружающий отверстие? Это называется подушечкой. Когда вы припаиваете светодиод к плате, вы фактически припаиваете ножку к этой контактной площадке.

Согните светодиодные ножки. Перед пайкой их важно согнуть. Их загибание может привести к поломке паяного соединения.

Вставив и согнув все четыре ножки светодиода, припаяйте их, как показано.

Далее предварительно согните ножки резисторов (как показано).

Вставьте ножки одного резистора в отверстия, как показано. В отличие от светодиодов, не имеет значения, какая ножка в какое отверстие входит. Затем двигайте ножками вниз, пока резистор не встанет на одном уровне с платой. припаять резистор к плате. Повторите со вторым резистором.

После того, как вы припаяли все свои компоненты, используйте диагональные ножи, чтобы отрезать лишние ножки, торчащие на обратной стороне значка печатной платы.

Наконец, вставьте аккумулятор и посмотрите, как загорится значок вашей печатной платы! Поздравляю!

Шаг 11: Дополнительно: пользовательский значок с названием печатной платы

Хотите вывести свой значок на печатной плате на новый уровень? Добавьте индивидуальности, превратив его в именную бирку.

Сначала вам нужно создать файл SVG со своим именем. Мы рекомендуем использовать Inkscape (или Illustrator, если хотите). Чтобы узнать, как это сделать, обратитесь к нашему проекту «Гравировка собачьих жетонов».

После того, как вы создали и сохранили файл SVG, загрузите его в программу Bantam Tools вместе с файлом.btm на шаге 5. В зависимости от размера текста вам может потребоваться масштабирование SVG. Вы можете ввести значение в поле рядом с «Масштаб». Затем переместите конструкцию на место, используя значения X и Y в разделе «Размещение» - значение Z останется равным 0,000 дюймов.

После того, как вы разместили и масштабировали файл SVG, выберите «1/32» FEM для FR-1 для вашего инструмента и убедитесь, что в разделе «Детали для фрезерования» выбрана только гравировка. Затем продолжайте выполнять шаги, описанные выше.

Шаг 12: Устранение неполадок

Если светодиоды не загораются, проверьте следующее.

Проверьте ножки светодиода. Убедитесь, что положительная ножка (более длинная) находится в нижнем отверстии, а отрицательная ножка (более короткая) - в верхнем отверстии. Если они перевернуты, вам нужно перевернуть светодиод. Если вы уже обрезали ножки и не можете сказать, какая ножка длиннее, посмотрите на ободок в нижней части светодиода. Хотя большая часть обода круглая, есть один плоский край, который совпадает с отрицательной ножкой.

Проверить аккумулятор. Убедитесь, что сторона с надписью «+ Panasonic CR 2032» обращена в сторону от меди печатной платы. Сторона без текста должна быть обращена вниз, непосредственно касаясь печатной платы.

Проверить паяные соединения. Плохое или «холодное» соединение препятствует прохождению электричества по цепи, а это означает, что светодиоды не загораются. Ознакомьтесь с руководством Adafruit по распространенным проблемам пайки. Если проблема заключается в холодном стыке, обычно поднесите к стыку горячий паяльник, чтобы припой расплавился и превратился в лучший стык.

Используйте мультиметр, чтобы убедиться, что все ваши паяные соединения пропускают электричество через паяное соединение. Для получения дополнительных сведений об использовании мультиметра в SparkFun есть полезное руководство.

Переделка. Предположим, вы заметили, что ножки светодиода находятся в неправильных отверстиях, и вам нужно снять и переустановить. Имейте в виду, что мы используем печатную плату FR-1, которая имеет слой меди толщиной 0,001 дюйма, расположенный поверх бумаги и подложки из эпоксидной смолы (центральная часть платы). При повторном нагреве паяного соединения и удалении компонента медь иногда отрывается от подложки. Как только это произойдет, исправить это будет довольно сложно, а то и невозможно. Часто единственное решение - вырезать еще одну печатную плату и припаять компоненты на новую плату.