Ero sivun ”Piirilevyjyrsintä” versioiden välillä
(5 välissä olevaa versiota toisen käyttäjän tekemänä ei näytetä) | |||
Rivi 1: | Rivi 1: | ||
[[Category:Vinkit]] | [[Category:Vinkit]] | ||
+ | [[Category:Hiili|Piirilevyjyrsintä]] | ||
+ | |||
+ | For English tranlation use google link https://wiki-helsinki-hacklab-fi.translate.goog/Piirilevyjyrsint%C3%A4?_x_tr_sl=fi&_x_tr_tl=en | ||
== Piirilevyjyrsinnän työvaiheet== | == Piirilevyjyrsinnän työvaiheet== | ||
Rivi 6: | Rivi 9: | ||
* Piirilevylayoutin suunnittelu | * Piirilevylayoutin suunnittelu | ||
− | ** | + | ** Piirilevyn suunnitteluspeksit: |
− | *** track | + | *** track 0.25mm, pad 0603, soic paketti - soic paketin jalkojen väli 1.27 mm, jolloin tracking kuljettamista soic pad:ien välistä on mahdolista '''1)''' |
− | *** Hacklab piirilevyjyrsinnän peruskonfiguraatiossa oletuksena, että kaikki PTH (=kupari) reijät ovat saman kokoisia. Samoin kaikki NPTH (=kiinnitys= ei-kupari) reijät saman kokoisia. ''' | + | *** Hacklab piirilevyjyrsinnän peruskonfiguraatiossa oletuksena, että kaikki PTH (=kupari) reijät ovat saman kokoisia. Samoin kaikki NPTH (=kiinnitys= ei-kupari) reijät saman kokoisia. '''1)''' |
− | ** Piirilevyn sijoittaminen koordinaatistoon ''' | + | ** Piirilevyn sijoittaminen koordinaatistoon '''2)''' |
*** Yksipuoleisen piirilevyn origo sijoitetaan piirilevyn vasempaan alanurkkaan | *** Yksipuoleisen piirilevyn origo sijoitetaan piirilevyn vasempaan alanurkkaan | ||
− | *** Kaksipuoleisella piirilevyllä origo sijoitetaan piirilevyn alareunan keskelle. Kaksipuoleisen piirilevyn kohdistamista varten Y-akselille kaksi via:aa: ''' | + | *** Kaksipuoleisella piirilevyllä origo sijoitetaan piirilevyn alareunan keskelle. Kaksipuoleisen piirilevyn kohdistamista varten Y-akselille kaksi via:aa: '''3)''' |
**** Toinen y-akselille kohtaan X=0, Y=-3 mm | **** Toinen y-akselille kohtaan X=0, Y=-3 mm | ||
***ja toinen Y-akselille 3 mm piirilevyn yläreunan yläpuolelle. | ***ja toinen Y-akselille 3 mm piirilevyn yläreunan yläpuolelle. | ||
** Laserkaiverruksen kohdistusksen merkitseminen (mikäli aiot laser kaivertaa piirilevyn ei-kuparipuolelle merkintöjä, kupariin CO2 laser:lla ei voi tehdä merkintöjä) | ** Laserkaiverruksen kohdistusksen merkitseminen (mikäli aiot laser kaivertaa piirilevyn ei-kuparipuolelle merkintöjä, kupariin CO2 laser:lla ei voi tehdä merkintöjä) | ||
− | *** Tee (front tai back silkkikerrokseen) pieni kulmamerkki levyn vasempaan alareunaan ja oikeaan yläreunaan. ''' | + | *** Tee (front tai back silkkikerrokseen) pieni kulmamerkki levyn vasempaan alareunaan ja oikeaan yläreunaan. '''4)''' |
− | * Piirilevyn layoutin suunnittelun lopputuloksena projektin ''PROJ'' Gerber -tiedostot ''' | + | * Piirilevyn layoutin suunnittelun lopputuloksena projektin ''PROJ'' Gerber -tiedostot '''5)''' |
** <code>PROJ_F_Cu.gbr</code>: etupuolen kuparikerros | ** <code>PROJ_F_Cu.gbr</code>: etupuolen kuparikerros | ||
** <code>PROJ_B_Cu.gbr</code>: takapuolen kuparikerros | ** <code>PROJ_B_Cu.gbr</code>: takapuolen kuparikerros | ||
** <code>PROJ_Edge_Cuts.gbr</code>: piirilevyn reunat | ** <code>PROJ_Edge_Cuts.gbr</code>: piirilevyn reunat | ||
** <code>PROJ_PTH.drl</code>: kuparireikien (Plated Through Hole) porausohjeet | ** <code>PROJ_PTH.drl</code>: kuparireikien (Plated Through Hole) porausohjeet | ||
− | ** <code>PROJ_NPTH.drl</code>: | + | ** <code>milldrill.ngc</code> (tai <code>PROJ_NPTH.drl</code> jos cam konfiguraatiossa käytössä reikien poraus eikä jyrsintä) : asennusreikien (Non Plated Through Hole) porausohjeet |
---- | ---- | ||
− | 1 | + | 1) Erikokoisten reikien käyttö piirilevyssä ks. alla [[gerber->gcode muunnoksen konfigruaatiot/pcb2gcode työkalun konfiguraatiot]]<br/> |
− | + | 2) CAM - työkalun konfiguraatiossa mahdollista, että CAM -työkalu siirtää piirilevyn origon automaagisesti jyrsinnän kannalta oikeaan kohtaa. Lab jyrsintäputkessa tätä toimintoa ei ole käytetty. <br/> | |
− | + | 3) 3mm tulee siitä, että Lab:in jyrsintäputkessa vakioitu reunan jyrsintätuokalu 2mm. Kohdistus -viat 1mm tämän työkalun ulkopuolelle. <br/> | |
− | + | 4) Gerber png export tekee hieman piirilevyä suuremman png -kuvan ja laser -kaiverruksen kohdistusta varten png on cropattava piirilevyn kokoiseksi näiden nurkkamerkkien avulla.<br/> | |
− | + | 5) Tiedostot ='''ei''' zip paketti. Lab:in jyrsintäputkessa ei tueta zip -paketin purkua. <br/> | |
− | |||
=== Gerber->gcode muunnos === | === Gerber->gcode muunnos === | ||
Rivi 35: | Rivi 37: | ||
Työvaiheet Gerber muuntamiseksi gcodeksi: | Työvaiheet Gerber muuntamiseksi gcodeksi: | ||
* Aluksi on suositeltavaa restoida Gerber->gcode muunnoksen konfiguraatiot '''1)''' | * Aluksi on suositeltavaa restoida Gerber->gcode muunnoksen konfiguraatiot '''1)''' | ||
− | * Projektin ''PROJ'' Gerber -tiedostot ( <code>PROJ_F_Cu.gbr</code>, <code>PROJ_B_Cu.gbr</code>, <code>PROJ_Edge_ts.gbr</code>, <code>PROJ_PTH.drl</code>, <code> | + | * Projektin ''PROJ'' Gerber -tiedostot ( <code>PROJ_F_Cu.gbr</code>, <code>PROJ_B_Cu.gbr</code>, <code>PROJ_Edge_ts.gbr</code>, <code>PROJ_PTH.drl</code>, <code>milldrill.drl</code>) kopioidaan ''etool'' -työkalun <code>01-gerber</code> -hakemistoon '''2)''' |
* Mikäli piirilevy jyrsintä vain takapuolelle niin muuta <code>pcb2gcode.ini</code> -tiedostossa | * Mikäli piirilevy jyrsintä vain takapuolelle niin muuta <code>pcb2gcode.ini</code> -tiedostossa | ||
** <code>drill-side=back</code> | ** <code>drill-side=back</code> | ||
Rivi 61: | Rivi 63: | ||
Jyrsinnän työvaiheet: | Jyrsinnän työvaiheet: | ||
* Siirrä gcode -tiedostot (<code>PROJ_F_Cu.ngc</code>, <code>PROJ_Edge_Cuts.ngc</code>, <code>PROJ_PTH.ngc</code>, <code>PROJ_NPTH.ngc</code>, kaksipuoleisella piirilevyillä lisäksi <code>PROJ_B_Cu.ngc</code> ja <code>PROJ_PTH-ALIGN.ngc</code>) tikulla jyrsintäkoneelle. | * Siirrä gcode -tiedostot (<code>PROJ_F_Cu.ngc</code>, <code>PROJ_Edge_Cuts.ngc</code>, <code>PROJ_PTH.ngc</code>, <code>PROJ_NPTH.ngc</code>, kaksipuoleisella piirilevyillä lisäksi <code>PROJ_B_Cu.ngc</code> ja <code>PROJ_PTH-ALIGN.ngc</code>) tikulla jyrsintäkoneelle. | ||
− | * Kiinnitä riittävän suuri piirilevyaihio kaksipuoleisella teipillä | + | * Kiinnitä riittävän suuri piirilevyaihio kaksipuoleisella teipillä alustaan, joka on tukavasti kiinni jyrsijän pöydässä. |
* Aseta jyrsijän origo (Touch off X=0,Y=0) piirilevyaihiolle kohtaan, johon haluat piirilevyn origon sijoittuvan | * Aseta jyrsijän origo (Touch off X=0,Y=0) piirilevyaihiolle kohtaan, johon haluat piirilevyn origon sijoittuvan | ||
* Piirilevyn gcode jyrsintä: | * Piirilevyn gcode jyrsintä: | ||
# Jos kaksipuoleinen piirilevy: | # Jos kaksipuoleinen piirilevy: | ||
− | ## Takapuolen kuparin jyrsintä ( | + | ## Takapuolen kuparin jyrsintä (V-terällä) code>PROJ_B_Cu.ngc</code>) '''1)''' |
− | ## poraa kohdisusreijät <code>PROJ_PTH-ALIGN.ngc</code>) '''2)''', '''3)''' | + | ## poraa kohdisusreijät (esim. 0.8 mm poraterä) <code>PROJ_PTH-ALIGN.ngc</code>) '''2)''', '''3)''' |
## käännä piirilevy. Ennen kääntämistä huomioi missä kohdistusreijät sijaitsevat, jotta osaat kohdistaa piirilevyn puualustalla oikeaan kohtaan kääntämämisen jälkeen. | ## käännä piirilevy. Ennen kääntämistä huomioi missä kohdistusreijät sijaitsevat, jotta osaat kohdistaa piirilevyn puualustalla oikeaan kohtaan kääntämämisen jälkeen. | ||
− | # Etupuolen kuparin jyrsintä (<code>PROJ_F_Cu.ngc</code>). '''1)''' | + | # Etupuolen kuparin jyrsintä (V-terä) (<code>PROJ_F_Cu.ngc</code>). '''1)''' |
− | # Poraa kuparireijät: <code>PROJ_PTH.ngc</code> '''2)''', '''4)''' | + | # Poraa kuparireijät (esim. 0.9 mm pora): <code>PROJ_PTH.ngc</code> '''2)''', '''4)''' |
− | # Poraa kiinnitysrejät:<code>PROJ_NPTH.ngc</code> '''2)''', '''4)''' | + | # Poraa kiinnitysrejät (2mm reunajyrsinterä):<code>PROJ_NPTH.ngc</code> '''2)''', '''4)''' |
− | # Leikkaa piirilevyn reunat <code>PROJ_Edge_Cuts.ngc</code>. '''2)''', '''4)''' | + | # Leikkaa piirilevyn reunat (2mm reunajyrsinterä=sama kuin edellisessä vaiheessa)<code>PROJ_Edge_Cuts.ngc</code>. '''2)''', '''4)''' |
---- | ---- | ||
− | 1) Ennen jyrsinnän käynnistystä terän vaihto, z-koordinaatin <code>touch off</code> ja | + | 1) Ennen jyrsinnän käynnistystä terän vaihto, z-koordinaatin <code>touch off</code> . Jyrsintäohjelma toiminta kaksivaiheisesti: käynnistyksen jälkeen se tekee ensin probetuksen ja tämän jälkeen varsinaisen jyrsinnän. Vaiheiden välillä pysytyy ja mahdollisesti avaa dialogin "continue": kuittaile dialogit ja laita ohjelma jatkumaan "pausesta". Spidenli käyntiin vastaa probetuksen jälkeen.<br/> |
2) Ennen jyrsinnän käynnistystä terän vaihto ja z-koordinaatin <code>touch off</code>.<br/> | 2) Ennen jyrsinnän käynnistystä terän vaihto ja z-koordinaatin <code>touch off</code>.<br/> | ||
3) Kaksipuoleinen piirilevy on ohjeistettu sijoitettavaksi symmetrisesti Y-akselin suhteen, joten kohdistusreijät voi porata takapuolelta (vaikka muut reijät tehdään etupuolelta).<br/> | 3) Kaksipuoleinen piirilevy on ohjeistettu sijoitettavaksi symmetrisesti Y-akselin suhteen, joten kohdistusreijät voi porata takapuolelta (vaikka muut reijät tehdään etupuolelta).<br/> |
Nykyinen versio 25. lokakuuta 2023 kello 17.26
For English tranlation use google link https://wiki-helsinki-hacklab-fi.translate.goog/Piirilevyjyrsint%C3%A4?_x_tr_sl=fi&_x_tr_tl=en
Piirilevyjyrsinnän työvaiheet
Piirilevylayoutin suunnittelu
- Piirilevylayoutin suunnittelu
- Piirilevyn suunnitteluspeksit:
- track 0.25mm, pad 0603, soic paketti - soic paketin jalkojen väli 1.27 mm, jolloin tracking kuljettamista soic pad:ien välistä on mahdolista 1)
- Hacklab piirilevyjyrsinnän peruskonfiguraatiossa oletuksena, että kaikki PTH (=kupari) reijät ovat saman kokoisia. Samoin kaikki NPTH (=kiinnitys= ei-kupari) reijät saman kokoisia. 1)
- Piirilevyn sijoittaminen koordinaatistoon 2)
- Yksipuoleisen piirilevyn origo sijoitetaan piirilevyn vasempaan alanurkkaan
- Kaksipuoleisella piirilevyllä origo sijoitetaan piirilevyn alareunan keskelle. Kaksipuoleisen piirilevyn kohdistamista varten Y-akselille kaksi via:aa: 3)
- Toinen y-akselille kohtaan X=0, Y=-3 mm
- ja toinen Y-akselille 3 mm piirilevyn yläreunan yläpuolelle.
- Laserkaiverruksen kohdistusksen merkitseminen (mikäli aiot laser kaivertaa piirilevyn ei-kuparipuolelle merkintöjä, kupariin CO2 laser:lla ei voi tehdä merkintöjä)
- Tee (front tai back silkkikerrokseen) pieni kulmamerkki levyn vasempaan alareunaan ja oikeaan yläreunaan. 4)
- Piirilevyn suunnitteluspeksit:
- Piirilevyn layoutin suunnittelun lopputuloksena projektin PROJ Gerber -tiedostot 5)
PROJ_F_Cu.gbr
: etupuolen kuparikerrosPROJ_B_Cu.gbr
: takapuolen kuparikerrosPROJ_Edge_Cuts.gbr
: piirilevyn reunatPROJ_PTH.drl
: kuparireikien (Plated Through Hole) porausohjeetmilldrill.ngc
(taiPROJ_NPTH.drl
jos cam konfiguraatiossa käytössä reikien poraus eikä jyrsintä) : asennusreikien (Non Plated Through Hole) porausohjeet
1) Erikokoisten reikien käyttö piirilevyssä ks. alla [[gerber->gcode muunnoksen konfigruaatiot/pcb2gcode työkalun konfiguraatiot]]
2) CAM - työkalun konfiguraatiossa mahdollista, että CAM -työkalu siirtää piirilevyn origon automaagisesti jyrsinnän kannalta oikeaan kohtaa. Lab jyrsintäputkessa tätä toimintoa ei ole käytetty.
3) 3mm tulee siitä, että Lab:in jyrsintäputkessa vakioitu reunan jyrsintätuokalu 2mm. Kohdistus -viat 1mm tämän työkalun ulkopuolelle.
4) Gerber png export tekee hieman piirilevyä suuremman png -kuvan ja laser -kaiverruksen kohdistusta varten png on cropattava piirilevyn kokoiseksi näiden nurkkamerkkien avulla.
5) Tiedostot =ei zip paketti. Lab:in jyrsintäputkessa ei tueta zip -paketin purkua.
Gerber->gcode muunnos
Työvaiheet Gerber muuntamiseksi gcodeksi:
- Aluksi on suositeltavaa restoida Gerber->gcode muunnoksen konfiguraatiot 1)
- Projektin PROJ Gerber -tiedostot (
PROJ_F_Cu.gbr
,PROJ_B_Cu.gbr
,PROJ_Edge_ts.gbr
,PROJ_PTH.drl
,milldrill.drl
) kopioidaan etool -työkalun01-gerber
-hakemistoon 2) - Mikäli piirilevy jyrsintä vain takapuolelle niin muuta
pcb2gcode.ini
-tiedostossadrill-side=back
cut-side=back
- etool -työkalun avulla muunnetaan projektin PROJ
01-gerber
-hakemistossa olevat Gerber tiedostot gcode -tiedostoiksi02-ngc
-hakemistoon. 3), 4) - Tuloksena
02-ngc
-hakemistossa:PROJ_F_Cu.ngc
: etupuolen kuparikerroksen jyrsintäPROJ_B_Cu.ngc
: takapuolen kuparikerroksen jyrsintäPROJ_Edge_Cuts.ngc
: piirilevyn reunojen jyrsintäPROJ_PTH.ngc
: kuparireikien (Plated Through Hole) porausohjeetmilldrill.ngc
: ei kuparireikien (Non Plated Through Hole) porausohjeet (Poraamalla tehtävä reijätPROJ_NPTH.ngc
-tiedostoon - jos pcb2gcode tiedostossa konfiguroitu NPTH reikien teko poraamalla)
- Kaksipuoleisella piirilevylle tuotetaan lisäksi erillinen poraustiedosto
PROJ_PTH-ALIGN.ngc
, jolla X=0 akselilla olevat kohdistus -viat porataan syvemmiksi kuin piirilevyllä olevat normaalit viat. 5) - Simulaattorin avulla varmistetaan hakemistossa
02-ngc
olevien gcode -tiedostojen oikeellisuus. Erityisesti varmistettava kohdistus -viojen porauskoodinPROJ_PTH-ALIGN.ngc
oikeellisuus. 6) - Simulaattorivarmennuksen jälkeen gcode -tiedostot (
PROJ_F_Cu.ngc
,PROJ_Edge_Cuts.ngc
,PROJ_PTH.ngc
,milldrill.ngc
(taiPROJ_NPTH.ngc
), kaksipuoleisella piirilevyillä lisäksiPROJ_B_Cu.ngc
jaPROJ_PTH-ALIGN.ngc
) kopioidaan tikulle siirrettäväksi jyrsintäkoneelle.
1) Poista etool -työkalun hakemisto (hiljaisen huoneen PC:llä Documents/etool
). Hiljaisen huoneen PC:llä käynnistä Docker ja X-ikkunointi kuten kohdassa "etool työkalun käyttö hiljaisen huoneen PC -työasemalla" on esitetty. Ajamalla komento etool.cmd ls
työkalu luo hakemistorakenteen ja alustaa konfiguraatiot oletusarvioihin.
.
2) Jos piirilevyn suunnittelutyökalu ja etool -työkalu asennettu samaan koneeseen niin Gerber -tiedostot voidaan ohjata tulemaan automaagisesti 01-gerber
-hakemistoon ja yksi kopiointi työvaihe jää välistä.
3) etool.cmd gerber PROJ
-komento. Komento tuottaa gcode tiedostojen lisäksi automaagisesti myös silkkipainatuksen kuvatiedostot 02-silk
-hakemistoon (ks. alla laserkaiverruksen ohjeet)
4) Tässä vaiheessa kannattaa lukea ohjelman outputti ja painaa mieleen, miltä puolelta poraukset ja edge cut:it tehdään, jotta menee sitten jyrsinnässä oikein.
5) etool.cmd adrill PROJ
-komento. Käynnistää skriptin, jonka oikeellisuudesta ei ole varmuutta: Tarkista simulaattorilla ja korjaa tarvittaessa käsin!!!
6) etool.cmd simulator
komento käynnistää linuxcnc -simulaattorin.
Jyrsintä
Jyrsinnän työvaiheet:
- Siirrä gcode -tiedostot (
PROJ_F_Cu.ngc
,PROJ_Edge_Cuts.ngc
,PROJ_PTH.ngc
,PROJ_NPTH.ngc
, kaksipuoleisella piirilevyillä lisäksiPROJ_B_Cu.ngc
jaPROJ_PTH-ALIGN.ngc
) tikulla jyrsintäkoneelle. - Kiinnitä riittävän suuri piirilevyaihio kaksipuoleisella teipillä alustaan, joka on tukavasti kiinni jyrsijän pöydässä.
- Aseta jyrsijän origo (Touch off X=0,Y=0) piirilevyaihiolle kohtaan, johon haluat piirilevyn origon sijoittuvan
- Piirilevyn gcode jyrsintä:
- Jos kaksipuoleinen piirilevy:
- Takapuolen kuparin jyrsintä (V-terällä) code>PROJ_B_Cu.ngc) 1)
- poraa kohdisusreijät (esim. 0.8 mm poraterä)
PROJ_PTH-ALIGN.ngc
) 2), 3) - käännä piirilevy. Ennen kääntämistä huomioi missä kohdistusreijät sijaitsevat, jotta osaat kohdistaa piirilevyn puualustalla oikeaan kohtaan kääntämämisen jälkeen.
- Etupuolen kuparin jyrsintä (V-terä) (
PROJ_F_Cu.ngc
). 1) - Poraa kuparireijät (esim. 0.9 mm pora):
PROJ_PTH.ngc
2), 4) - Poraa kiinnitysrejät (2mm reunajyrsinterä):
PROJ_NPTH.ngc
2), 4) - Leikkaa piirilevyn reunat (2mm reunajyrsinterä=sama kuin edellisessä vaiheessa)
PROJ_Edge_Cuts.ngc
. 2), 4)
1) Ennen jyrsinnän käynnistystä terän vaihto, z-koordinaatin touch off
. Jyrsintäohjelma toiminta kaksivaiheisesti: käynnistyksen jälkeen se tekee ensin probetuksen ja tämän jälkeen varsinaisen jyrsinnän. Vaiheiden välillä pysytyy ja mahdollisesti avaa dialogin "continue": kuittaile dialogit ja laita ohjelma jatkumaan "pausesta". Spidenli käyntiin vastaa probetuksen jälkeen.
2) Ennen jyrsinnän käynnistystä terän vaihto ja z-koordinaatin touch off
.
3) Kaksipuoleinen piirilevy on ohjeistettu sijoitettavaksi symmetrisesti Y-akselin suhteen, joten kohdistusreijät voi porata takapuolelta (vaikka muut reijät tehdään etupuolelta).
4) etool:in output:ssa pitäisi olla maininta, että reijät tehdään etupuolelta. Vain jos trackit takapuolella, niin reijät ja etureunan jyrstin pitäisi ohjata takapuolelle.
Laserkaiverrus
- Croppaa hakemistossa
02-silk
olevat silkkipainatuksen kuvatiedostot, etupuolen kuvatiedostaPROJ-F_SilkS.png
ja takapuolen kuvatiedosto (PROJ-B_SilkS.png
) piirilevysuunnitteluohjelmassa tekemiesi reunamerkintöjen mukaisesti. 1) - Siirrä silkkipainoksen kuvatiedostot
PROJ-F_SilkS.png
taiPROJ-B_SilkS.png
laserkaiverruksen työasemalle - Laser:in poltto-ohjelmassa
- Varmista, että kuvatiedoston värit ovat siten, että kaiverrettavat merkinnät ovat mustia valkoisella pohjalla, tarvittaessa invertoi värit 2)
- Tee (cropatun) silkkipainatuksen -png kuvatiedoston ympärille suorakaide ja Leikkaa sen avulla pahviin piirilevyn kokoinen sabluuna.
- Pahvien leikkauksen laser parametrit (joita onnistuneesti käytetty): speed 100 mm/s, power 20%
- Asata piirilevy pahviin leikattuun sabluunaan ja kaiverra png -kuvan merkinnät
- Laser parametrit (joilla merkintä saatu tehtyä onnistuneesti): speed 100 mm/s, x-bi-directional, accuracy 0.05 mm, laser 2%
- pahvin alle voi varovasti pujottaa esim a4:n estämään piirilevyn putomista alas
- jos laserin puhallus liikuttaa (kevyttä) piirilevyä, teippaa piirilevy reunoista kiinni pahviin kohdista, joihin ei tule merkintää
1) etool -työkalu tekee nämä tiedostot samalla, kun se tekee jyrsinnän gcode tiedostot.
2) Jotkin piirilevysuunnitteluohjelmat (KiCad oletus) tuottavat silkkipainatuksen merkinnät valkoisella mustaa pohjaa vasten.
Piirilevyn jälkikäsittely
- Reunojen siivous hiekkapaperilla, pinnan putsaus esim. 400 hiomatyynyllä
- Tarkista mikroskoopille jyysteet ja oikosulut, tasaa mahdolliset purskeet
- Huomioita piirilevyn juottamisesta
- Viat ovat porauksen jälkeen läpireikiä ja sähköistä kytkentää varten etu ja takapuolen väliin pitää juottaa johdin
- Pinheadereiden muoviosia voi liuttaa ylöspäin juottamista varten. Muillla liitintyypeillä liitinkotelon alla olevien padien juottaminen on vähintäänkin hankalaa.
Piirilevyjyrsinnän työkaluohjeet
Piirilevysuunnitteluohjelmat
KiCad
- Projektin nimessä ei saa olla spacejä (myöhemmin ongelmia jossain kohtaa ketjua)
File -> Plot
-toiminnon dialogissa "Use extended X2 format
" ruksi poistetaan- Jos käytät Lab:in hiljaisen huoneen PC:tä niin
Output directory
:C:\Users\hacklab\Documents\etool\01-gerber
. Kopioi Ggerber -tiedostot tähän hakemistoon, jos teet piirilevysuunnittelun muussa ympäristössä ja haluat käyttää hiljaisen huoneen PC työasemaa gerber->gcode muunnoksen tekemiseen.
Muiden piirilevysuunnitteluohjelmien tekeminen Gerber -tiedostojen käyttö saattaa onnistua, mutta ei ole testattu.
TODO Suunnittelukriteerien toteutus KiCad työkaluun.
Etool työkalu
etool -työkalu https://github.com/jarjuk/etool on Docker kontti, joka löytyy Docker hub:sta nimellä marcus2002/etool
. Siihen on paketoitu pcb2gcode https://github.com/pcb2gcode/pcb2gcode CAM työkalu ja https://linuxcnc.org CNC simulaattori sekä pieni skripti tukemaan näiden työkalujen käyttöä.
Tässä kappaleessa dokumentoidaan kontin asennus Hacklab:in ympäristöön ja miten sitä käytetään Lab:lla osana piirilevyjyrsinnän työnkulkuja.
etool työkalun käyttö hiljaisen huoneen PC -työasemalla
etool -työkalu on asennettu hiljaisen huoneen Windows 10 PC -työasemaan. Työkalun käynnistysskripti on tiedostossa C:\Users\hacklab\hacklab\bin\etool.cmd
ja sen datahakemisto on C:\Users\hacklab\Documents\etool
. Hakemistosta C:\Users\hacklab\Documents\etool
löytyvät
- konfiguraatiotiedosto
pcb2gcode.ini
: gerber -> gcode -muunnoksen CAM -parametrit - konfiguraatiotiedosto
pcb2gcode-control.template
: gerber tiedostojen nimeämissännöt - datahakemisto
01-gerber
: gerber -> gcode -muunnoksen input hakemisto - datahakemisto
02-ngc
: gerber -> gcode -muunnoksen output hakemisto
Ennen etool.cmd
-skriptin käynnistystä
- käynnistä Docker desktop
- käynnistä X-windows serveri
- X:n käynnistysikkunassa käyttöoikeudet kohta - anna kaikki oikeudet
etool.cmd
-skripti käynnistäminen, esimerkiksi tuplaklikkamalla työpöydällä olevaa ShortCut -linkkiä
- tulostaa käyttöohjeen ja
- avaa komentotulkin, jolla voit suoritaa mm. komennot
etool.cmd --help
: käyttöohjeen (uudelleen) tulostaminenetool.cmd cleanup
: datahakemistojen01-gerber
,02-ngc
siivous. Mitään datoja EI kannata säilyttää tuolla ne putsautuu jatkuvastietool.cmd ls
: datahakemistojen01-gerber
,02-ngc
hakemistolistausetool.cmd gerber PROJ
: Projektin PROJ gerbereiden muunnos gcodeksi. Hakemisto01-gerber
-->02-ngc
etool.cmd ardill PROJ
: Projektin PROJ kohdistusreikien gcoden tuottaminen hakemistoon02-ngc
etool.cmd simulator
: linuxcnc simulaattorin käynnistys. Huom Simulaattorin käytössä havaittu ongelma, jossa machine preview ei tule näkyviin linuxcnc käynnistyksen alussa. Machine preview:in saa näkyviin valitsemalla ensinDRO
-välilehden ja tämän jälkeen takaisinPreview
-välilehden.
etool työkalun mukana olevat esimerkki- gerberit
- etool -komentotulkilla voi ladata
01-gerber
hakemistoon Gerber esimerkkejä seuravilla komennoilla:etool.cmd example gerber pad2pad
: Led-vastus pin-header esimerkki etupuolen kupari ja pin-headereiden läpi porausetool.cmd example gerber dip
: DIP8 break-out, pin-header grid 1.27 mm, takapuolen kuparietool.cmd example gerber soic
: SOIC8 break-out, pin-hder 1.27 mm, ja 2 mm, kaksipuoleinen via
Tarkemmin eserkkiprojekteista https://github.com/jarjuk/etool#example-projects
gerber->gcode muunnoksen konfiguraatiot (=pcb2gcode työkalun konfiguraatiot)
etool -työkalun gerber
-komento käynnistää pcb2gcode -työkalun, joka lukee konfiguraationsa tiedostosta C:\Users\hacklab\Documents\etool\pcb2gcode.ini
. Konfiguraatioden ohjeistus löytyy wiki ohjeistus https://github.com/pcb2gcode/pcb2gcode/wiki ja osa ohjeistuksesta on kopioitu myös tuohon konfiguraatiotiedostoon.
CAM konfiguraation lyhyt yhteenveto:
- oletuskonfiguraatio 1)
- jyrsintä: jyrsinterän leikausleveys 0.2155mm (vastaten z=-0.1, terä 0.1mm/60astetta), isolaatio tehdään jyrsimällä kaksi uraa trackkien ympärille (isolaatio leveys 0.4mm, overlap 23%),
- poraus: asennusreijät=NPTH reijät (=yli 2.1 mm reijä) jyrsitään helix jyrsinällä käyttämällä reunalaikkauksen terää, kuparireijät=PTH reijät käytään yhtä poraa
- reunaleikkaus: 2mm terä, kahdella leikkauksella
3-grooves
2)- jyrsintä: muutoin sama kuin oletuskonfiguraatiolla paitsi isolaatio, joka tehdään jyrsimällä kolme uraa trackkien ympärille (isolaatioleveys 0.4mm, overlap 60%)
- poraus: sama kuin oletuskonfiguraatiolla
- reunaleikkaus: sama kuin oletuskonfiguraatiolla
1) Komento etool gerber PROJ
2) Komento etool gerber PROJ 3-grooves
Muokkaamalla konfiguraatiotiedosta tai kopioimalla sen käyttäjäkohtaiseksi tiedostoksia voit käyttää pcb2gcode -työkalun ominaisuuksia laajemmin kuin peruskonfiguraatiossa on tarjolla. Esimerkiksi:
- piirilevyn jyrsimisen monistaminen x-kpl rivillä ja y-kpl sarakkeessa
- useamman reikäpaksuuden käyttö porauksessa (peruskonfiguraatiossa vain yksi)
- milloin reijät jyrsintään (eikä siis porata)
- erilaisia optiomointiparametrejä
Ks. alla oleva kappale konfiguraatiohallinnasta.
etool työkalun konfiguraatiohallinta
Gerber->gcode muunnoksen parametrejä voidaan muuttaa editoimalla C:\Users\hacklab\Documents\etool
hakemistossa olevaa tiedostoa pcb2gcode.ini
. Käyttäjä voi tehdä hakemistoon omat konfiguraatiosettinsä linkissä https://github.com/jarjuk/etool#user-specific-cam-configuration esitetyllä tavalla. etool -työkalun konfiguraatiot voidaan palauttaa "tehdasasetuksiin" poistamalla datahakemisto C:\Users\hacklab\Documents\etool
ja käynnistämällä etool.cmd
-skripti uudelleen.
Huom: pcb2gcode.ini
konfiguraatio ja jyrsintäterän parametrit pitää olla synkroonissa - väärillä parametreilla lopputulos ei ole toimiva. Katso konfiguraatiotiedossa olevia kommentteja. Ennen suuren työn aloittamista kannattaa testata parametrien ja terän yhteentoimivuus jyrsimällä pieni kokeilu, esimerkiksi etool -työkalun mukana tuleva gerber pad2pad.
Konfiguraatiohallinnan periaatteet:
- Hakemisto
C:\Users\hacklab\Documents\etool
kannattaa poistaa työn aluksi, jos haluat varmistaa, että etool -työkalu käyttää oletusparametrejä. etool -työkalu luo automaattisesti puuttuvat tiedostot ja hakemistot, jotka tarvitsee. Olemassa oleviin tiedostoihin tai hakemistoihin se ei tee muutoksia. - Omat muunnosparametrit kannataa kopioda hakemistoon
C:\Users\hacklab\Documents\etool
työn aluksi ja muokata niitä siellä. Hakemistoon ei kannata jättää mitään, minkä haluat pysyvän tallella.
etool työkalun asennus omaan tietokoneeseen
Mikäli haluat tehdä piirilevysuunnittelun ja jyrsintäkomentojen tekemisen omassa koneessasi voit asentaa etool -työkalun myös omaan tietokoneeseesi. Vaatii docker:in asennuksen ja X11 ikkunointiympäristön. Ohjeet löytyät https://github.com/jarjuk/etool.
Työkalu on onnistuneesti asennettu: ubuntu 18.04, W10 pro, W10 home, W10 pro, Mac OS (x86 -arkkitehtuuri)
etool työkalun ylläpito
- Forkkaa https://github.com/jarjuk/etool
- Ylläpidä RELEASES -tiedostoa
docker build
- Testaa
docker push
docker hub:iin
etool työkalun version päivitys hiljaisen huoneen Window 10 työasemaan
- Hae uusi versio TAG docker hub:sta
docker pull marcus2002/etool:TAG
- Päiviä versionumero skriptiin
C:\Users\hacklab\hacklab\bin\etool.cmd
- Mikäli docker forkattiin päivitä skriptiin myös Docker image:n nimi. Päivitä skriptiin ja tähän wikisivustoon linkki git-repoon, missä Dockerin lähdekoodit sijaitsevat
- Dockerin ylläpito per 23.4.2022: https://github.com/jarjuk/etool
- Mikäli docker forkattiin päivitä skriptiin myös Docker image:n nimi. Päivitä skriptiin ja tähän wikisivustoon linkki git-repoon, missä Dockerin lähdekoodit sijaitsevat
- Tarkista komennolla
etool.cmd releases
muutoslogi.
Jyrsintä (hiili)
Tarvikkeet
Hiilen piirilevyjyrsinnän tarvikkeet löytyvät smartstore laatikosta, jossa on
- Piirilevyjyrsintään vakioidut jyrsintäterät (3.175 kara):
- PCB jyrsinterä: jyrsintäterän ja CAM suunnittelun paremetrien on oltava synkroonissa. Etool oletusarvot olettavat työkaluksi 0.1 mm/60deg) aliexpress linkki
- PTH porateräsetti: 0.3 -1.mm, PTH reijät esim 0.9mm, kohdistus via reijät esim 0.8mm aliexpress linkki
- NPTH porateriä löytyy metallihuoneesta 2.5mm tai 3mm, normisti yli 2.1mm reijät tehdään jyrsimällä)
- Reunojen jyrsintä 2 mm leikkausterä aliexpress linkki
- PCB jyrsinterä: jyrsintäterän ja CAM suunnittelun paremetrien on oltava synkroonissa. Etool oletusarvot olettavat työkaluksi 0.1 mm/60deg) aliexpress linkki
- kaksipuoleista teippiä.
- jyrsinterien kiinnitysholkit
Piirilevyaihion kiinnitys
- Kiinnitä piirilevyaiho alustaan kaksipuoleisella teipillä ja alusta hiilen pöytään tukevasti hiilen kiinnitystarvikkeilla
- Parhaiten (tämän hetken tietojen perusteella) teippi kiinnittyy akryyliin.
- Teippaus on tehtävä huolella, jotta piirilevy ei lähde jyrsinnän aikana vaeltelemaan:
- putsaa alusta ja piirilevyaihio pölystä
- vaihda alusta mikäli siinä on tartuntaa haittaavia reikiä tai jyrsintäjälkiä
- hyvä alusta teippikiinnitykselle esimerkiksi akryyli
- Alustan oltava riittävän paksu, että jyrsintä ei osu hiilen pöytään. (esimerkiksi kohdistusporaukset "tehdasasetuksena" 4.5mm syvyyteen)
Proben tarkistusohjeet
- proben kytkentäliuska ottaa kiinni piirilevyaihioon
- proben kytkentäliuskasta lähtee johto, joka menee hiilen koteloon
- signaalin testaus linuxcnc -työkalun käyttöliittymässä
- avaa valikko
Machine->Hal Meter
- tab
Signals
- etsi listata signaali
motion.probe-input
- avautuu dialogi, jossa näkyvissä signaalin tila.
- oikosulkemalla jyrsinterän piirilevyaihoon pitäii dialogissa näkyä TRUE probe-signaali
- avaa valikko
Jyrsintä z-touch off
- Continuous moodissa n. 5mm etäisyydelle aihiosta
- käytä 3 mm poranterää
0.1 mm step
askelein alaspäin, kunnes poranterä ei enää mahdu kulkemaan terän ja aihion välistäTouch off 3mm
Continuous
moodi- terä ylös
Kaksipuoleinen piirilevyn kohdistaminen
- kun kohdistusporaus on tehty (
PROJ_PTH-ALIGN.ngc
ajettu) 0.8 mm poranterällä - nosta z ylös, jotta saat itsellesi työskentelytila
- ja jätä X ja Y paikoilleen asoitamaan paikkaa, missä kohdistusreijät sijaitsevat, jotta osaat kohdistaa piirilevyn oikeaan kohtaan kääntämämisen jälkeen
- käännä piirilevy ja paina kaksi 0.8 mm vastuslankaa aihion kohdisutreikien läpi puualustaan, jonne kohdistusporaus on yltänyt
Hiili-vinkkejä
- spindlen ei aina käynnisty, jos sen nopeus on liian suuri --> käännää nopeuspotentiometri pienenpään arvoon (<4) ja käynnistä vasta sitten spindle
- Teräholkin ruuvaaminen hiilen karaan helpompi saada menemään suoraan, jossa pyörittää karaa hiilen hihnapyörästä ja pitää holkkipidikettä paikallaan. Todennäköisesti teräholkki ei ole kunnolla kierteellään, jos sen kiristys vastustaa - Väkisin teräholkkia ei pidä yrittää vääntää kireälle!
SIIVOA JÄLKESI JYRSINNÄN JÄLKEEN