réalisaton d'une petite cnc pour pcb

[titofmorval]

bonjour
je suis nouveau sur ce site et je voudrai quelques conseils pour la réalisation de ma cnc pour pcb.
je veux la faire en alu (plaques de 2017 en 6mm)pour une surface de travaille de 200/300mm,elle sera en portique mobile avec moteur nema 17 de 1.5A et de 12mN/m.
quand pensez vous merci d'avance

 

[Momoclic]

Salut,
Tout est possible !
Tout dépend de tes objectifs !
Tout dépend de tes moyens techniques et financiers !

À défaut de plus d’explication une réponse aussi laconique que celles données.

 

[titofmorval]

salut
pour la réalisation technique je possède déjà une cnc pour couper l'alu (c'est une art 600 de 10 ans )
je prévois des axes rectifié de 12 mm avec douille à bille et un entrainement par vis trapézoïdal de 8/2 mm
monté sur roulement et la commande numérique un arduino uno CNC shield et GRBL tête de fraise moteur 775 et pince ER11
le tout pour réaliser des carte électroniques

 

[flogpr]

que je suis pas sur que des plaque d'alu de 6mm soit suffisamment rigide , tu peut pas mettre du tube ?

 

[Jmr06]

Bonjour.
Projet interressant que je vais suivre. J'envisage aussi ce type de machine, j'ai même acheter quelques composants pour des essais préliminaires. Je me suis posé un certains nombre de questions et je n'ai pas toutes les réponses. Si nos échanges poufait faire avancer nos projets, ce serait parfait !
1) La gravure de pcb suppose des toutes petites fraises. La vitesse de rotation doit donc être très grande. Est-ce qu'un 775 tournera assez vite ? As tu déjà fait des essais ? Les graveuse chinoises utilise ce type de moteur, mais les graveuses pro tournent bien plus vite (au moins 40 000 tr/mn) Je me demande si la différence de qualité de la gravure ne vient pas principalement de là ?
2) quelle finesse de gravure tu envisages ? Pour moi, je me suis fixé à 0,2 mm. Precision 0,05.
3) Sur des pcb de 200x300, on place déjà beaucoup de composants. Tu penses graver tout ça à l'anglaise? As-tu regarder la durée de gravure ? (Personnellement, je me suis fixé des dimension max de 100x160, ça correspond à mes projets)
4) les pcb, surtout de cette taille, ne sont pas parfaitement plan. Je suis intéressé par savoir comment on prend cela en compte durant la gravure. Ou même si c'est important de le corriger. Si on ne corrige pas, la géométrie de la machinne doit être bonne, pour retirer les 75 microns de manière uniforme quelque soit la position sur le pcb. J'en ai déduit qu'il faut mieux sonder la hauteur du pcb en différent point et introduire cela dans le pilotage, mais je n'ai pas encore vu en détail.
5) Pour la rigidité avec des plaques de 6 mm comme évoqué par @flogpr , tout dépend de la géométrie. 200 x 300 mm, cela commence effectivement à faire grand pour 6 mm. Je suppose que les 6 mm en 2017, c'est parce que tu en disposes déjà. Si tu en as suffisamment, tu peux éventuellement les doubler. Faut voir aussi leur planéité. As tu des plans ou des épures à nous montrer ? Comment tu envisages les assemblages ?
Bon, j'ai d'autres questions, mais cela commence à suffire, c'est déjà long...

 

[jpbbricole]

Bonjour, je peux vous faire part de mon expérience

1) La gravure de pcb suppose des toutes petites fraises.

J'utilise des fraises javelot 20° 0.2 profondeur 0.2mm

Je dessine les circuits avec Eagle et le plug PCB-Gcode.

Est-ce qu'un 775 tournera assez vite ?

J'ai un 775 et c'est OK.

J'en ai déduit qu'il faut mieux sonder la hauteur du pcb en différent point et introduire cela dans le pilotage,

Si tu utilises Candle pour tranférer to G-code, il y a la fonction Heightmap settings qui permet de tarer ton PCB (je précise que je n'ai pas encore utilisé).

Cordialement
jpbbricole

 

[titofmorval]

salut Jmr06
pour la question de la broche mon moteur tourne à 12000 tr/m et je n'ai pas encore fait d’essai mais je fais déjà de la gravure anglaise avec ma gros fraiseuse et broche kress qui tourne de 10000 à 30000 et à vitesse mini sa fonctionne très bien.
pour la finesse je souhaite faire des gravures avec un isolement de 0.2 mm donc une précision de 0.05 et au pire 0.1mm
pour les dimensions de ma machine je vais revoir à la baisse avec les éléments que vous m'avez apporté je pense que 200/150 sa ira.
pour la planéité il faut faire une matrice en bois avec une planète nickel et placer ta plaque dessus.
pour l'alu j'ai du 10mm mais j'ai peur que les moteurs pas à pas ne soit pas assez puissant.

 

[flogpr]

étant donné que ta broche tourne moins vite , tu aura aussi des vitesse d'avance réduite , il est peut être possible de monté tes moteurs non pas directement sur l'axe mais déporté avec une poulie/courroie afin d'augmenté le couple transmit a tes vis trap .

Pour moi 10mm en alu c'estpas de trop , il faudra peut être prévoir des renfort , si tu veux une précision de 0.1/0.05 , il te faut un châssis qui se déforme beaucoup moins

 

[Momoclic]

Bonjour,
Avec de la tôle de 6 mm on peut réaliser une structure très rigide. Pour cela pliages et assemblages doivent être bien réfléchis. Beaucoup d’avions sont réalisés avec des tôles beaucoup plus minces...
As-tu déjà commencé à dessiner quelque chose ou un exemple de ce que tu veux faire à nous montrer ?

 

[MCrevot]

Bonjour,
Pour ce qui concerne les modalités de gravures, tu obtiendras sans difficulté la finesse recherchée avec une fraise javelot à 20000 trs/mn (kress).

Le principal pb est en effet la non planéité des pcb, une très bonne solution consiste à corriger le gcode de façon à prendre en compte les variations d'épaisseur : il faut une sonde, ainsi qu'un logiciel de correction, j'utilise avec satisfaction Autoleveller
https://www.autoleveller.co.uk/

voici un exemple de ce que ça donne ...
https://www.usinages.com/threads/tour-en-profiles-alu.91148/page-3

Pour la sonde, un exemple :
https://www.usinages.com/threads/mes-sondes-diy.101507/

Michel

 

[titofmorval]

voici le début de mon ébauche encore pas mal de boulot pour la finir

 

[flogpr]

Bonjour,
Avec de la tôle de 6 mm on peut réaliser une structure très rigide. Pour cela pliages et assemblages doivent être bien réfléchis. Beaucoup d’avions sont réalisés avec des tôles beaucoup plus minces...
As-tu déjà commencé à dessiner quelque chose ou un exemple de ce que tu veux faire à nous montrer ?

Tout a fait d'accord , mais c'est pas les même contrainte ni le même budget , pas sur qu'il soit plus intéressant de partir sur un assemblage complexe alors qu'il aurait suffit de mettre plus épais/partir sur du tube ou du profilé .


titof , tu arrive un poids total de combien pour le portique ? c'est quoi la tolérance a retiré sur les 75 microns ? car avec ton portique au centre des axe , j'ai peur que l'axe ai pas mal fléchit .

tu a besoin d'avoir une course aussi importante en Z pour faire de la gravure de pcb ?

 

[speedjf37]

t un entrainement par vis trapézoïdal de 8/2 mm

Bonjour,

Attention au backslash (jeu) sur les vis ,pour la gravure de PCB .

JF

 

[titofmorval]

salut
en vu de tout vos conseils et commentaires je pense que je vais partir sur une structure en profilés alu . quel dimension prendre ?
20/20, 30/30 ou 40/40 tout en sachant que pour la surface de travaille je pense partir sur du 160/200 et faire un portique fixe

 

[Jmr06]

Bonjour.
Merci à ceux qui ont fourni des informations sur la correction en hauteur. Cela va m'être fort utile je pense.

Avec un axe non supporté de 8 et sur une telle longueur, j'écarterais les douilles à billes et je réduirai la hauteur du portique. Où est la table, à quelle hauteur ? Si l'usinage se fait dans le même plan que celui des axes, c'est optimum : c'est là où il y a le minimum de moment de rotation sur le portique. On pourait alors ne pas avoir à trop écarter les douilles.

OK, on peut graver à 10000tr/mn avec une fraise javelot. Mais au vu des photos, j'ai l'impression que la qualité de gravure n'est pas celle que j'espère. Je fais des circuits RF et les variations de largeur de piste ne me semble pas acceptables. Est-ce que je cherche la "petite bête" ? Est-ce du à des artéfacts de la photo et qu'en réalisté les pistes sont parfaites ? Est-ce qu'en tournant plus vite on a mieux ?

Personnellement, j'ai commandé des profils chez Motedis de 30x30. Je pense que c'est suffisant, mais tout dépend de la géométrie : dans mon cas, je fais un cadre de forte inertie, pour être parfaitemnet rigide. Actuellement, je suis au boulot et ne peux pas te faire une vue de mon avant projet. Je ferais cela ce soir.

Pour le jeu des vis trapezoidalle (le "backslash"), j'ai prévu un callage avec un ressort. Effectivement, je pense qu'il est absolument nécessaire de caller le jeu. J'espère que mon système ne va pas trop engendrer d'effort en rotation, car j'ai prévu des NEMA 17 également, mais en longueur 48 mm, donc avec un peu plus de couple que toi. En plus, le moteur sont couplé à la vis par poulie/courroie, de rapport 1. S'il y à trop d'effort et que je perds des pas, je pourais introduire une réduction. Et si tout cela ne fonctionnement pas, je passerais en vis à billes.

Jean-Michel

 

[titofmorval]

pour l'axe supporté il n'est pas de 8 mais de 12mm et de plus je crois que je vais la faire en profilé de 30X30

 

[MCrevot]

jean-Michel,

la gravure à 20000 trs/mn avec une javelot est impeccable, je t'assure ; mais il faut également faire attention à la qualité du PCB, l'exemple de jpbbricole - sans absolument vouloir lui faire offense, j'admire trop ses travaux ... - n'est de ce point de vue apparemment pas terrible.

Michel

 

[Jmr06]

Bonsoir michel.
Merci pour ce retour. Il faut absolument que je comprenne les facteurs qui influe sur la qualité de gravure et je n'avais pas identifié que la qualité du pcb comptait ! C'est quoi qui importe ? Le fr4 ? On obtient de meilleurs résultats avec du Rogers ? Je ne pense pas que le cuivre importe, peut-être son adhésion sur le substrat ?
20 000 tr/mn, cela s'obtient relativement facilement et c'est pour moi une bonne nouvelle.

@titofmorval , oui je me suis trompé, tu avais bien indiqué que tu utilisais des axes de 12. Ce sont des axes supportés ou non supportés ? Sur le dessin, j'avais compris que c'étaient des axes non supportés.
Moi aussi, je suis parti avec des profilés de 30x30. Au départ, je trouvais ça idiot d'utiliser ce type de profilés plutôt que des tubes, mais après divers dessins et réflexion, et devis, je suis revenu comme beaucoup à des profilés en x.

 

[MCrevot]

Jean-michel,
Je suis bien incapable de te suivre sur ce terrain ( j'ignorais jusqu'a maintenant fr4 ou rogers), mais oui, la qualité (planeité) du substrat, mais aussi, à l'évidence, celle du cuivre et de son collage, jouent dans l'affaire ; pour ce qui concerne la planeité, ça se voit à l'oeil nu, on arriv à voir les vaguelettes que dessinent les fibres de renforcement, et à la gravure il y a les cuivres d'épaisseur plus ou moins variable, qui collent ou sont mal collés, et les autres.

Jusqu'à il y a qques années, je demandais conseil aux vendeurs des boutiques que je fréquentais depuis des lustres, maintenant, difficile avec internet ; donc j'essaie, et énorme coup de chance, j'ai trouvé il y a un an un lot sur ebay qui ne vallait à peu près rien, 5 plaques de 1.6 en 80 cm x 80 cm, j'ai pris, et la qualité est bonne ; et du coup, javelot bien affutée et 15000 à 20000 trs c'est vraiment très bien.

Bien conscient que tout ça ne t'aide pas trop ...

Michel

 

[titofmorval]

j'ai recommençais la conception de ma fraiseuse en profilé de 30/30

il y a encore du boulot mais sa avance axe de 12mm non supporté

 

[Jmr06]

@titofmorval , tu fait comme moi, tu passes sur une table mobile et un portique fixe. Je pense effectivement que c'est plus simple et plus rigide que le portique mobile. Et vu les dimensions de la table, l'encombrement reste petit, pas besoin d'un portique mobile. C'est la conclusion à laquelle j'ai aboutis.
Comme promis, voici où j'en suis :

C'est plus compliqué que toi, mais je pense que c'est bien rigide. Axe de 20 non supportés. courses 200x150x120
Je vais réduire la hauteur, je n'ai pas besoin d'autant de course en Z.
La solution pour le mouvement en Z fait qu'il n'y a pas de porte à faux.
J'ai prévu des protections pour éviter les copeaux sur les vis et palier, mais elles ne sont pas encore dessinées.
L'encombrement général est de 400 au cube environ.

Voir la pièce jointe 370403

 

[tronix]

Bonsoir,

avec l'avènement de la fabrication en pool, je suis perplexe sur l'intérêt de passer du temps à faire des CI à la fraiseuse ou en gravure chimique. Si c'est pour mettre 3 ou 4 composants (même plus), un bout de circuit pastillé fait aussi bien l'affaire. Si on veut faire quelques CI identiques, ou des circuits un peu plus complexes, pas fin ou double face, vite indispensable, mieux vaut faire fabriquer. Vernis épargne et sérigraphie en plus, sans parler des trous métallisés, impossibles à faire en amateur. En pro, j'utilisais Eurocircuits avant de passer à SafePCB. En amateur, voir Allpcb, je n'ai pas testé personnellement mais je connais des utilisateurs, satisfaits, économique même pour quelques CI. Il faut juste être un peu patient.

 

[Jmr06]

Bien conscient que tout ça ne t'aide pas trop ...

Mais si @MCrevot , cela m'aide bien. Je prend conscience qu'il va falloir que je soigne l'appro de mes PCB. Pour les circuit très haut en fréquence où j'utiliserais du Rogers, je pense que la qualité y sera forcément, mais pour les autres, et bien apparemment il faudra procéder par essais successifs.
Merci encore pour ces retours.

 

[Jmr06]

@tronix , cela va peut-être t’étonner, mais je suis d'accord avec toi !
D'un point de vue purement pragmatique, c’est bien plus simple de commander le circuit sur internet.
Personnellement, je vais faire cette machine pour le plaisir de faire. Si on compte le temps passé, ce n'est pas très rationnel de faire une graveuse. Et si on compte les sous ... encore moins.
Le seul avantage, c'est d'avoir le circuit rapidement, de reprendre de suite si il y a une erreur... et ça arrive. Mais si non, la solution par internet est la plus simple.
Et je te rassure : je continuerai à faire des circuits à 4 composants sur des plaques à trous ... sans passer par eagle, le gerber et compagnie.

 

[titofmorval]

salut
voici ma cnc pcb revu et corrigé suite à vos commentaires merci à tous

j'attend avec impatience vos commentaires.

 

[Momoclic]

Bonjour,
Revisite intéressante, quel diamètre de rails ne serait-il pas possible de limiter davantage le dépassement du Z vers le bas ?
L’idéale étant que rien ne dépasse pour assurer un maximum de rigidité à l’ensemême, mais pas toujours possible.

 

[titofmorval]

les axes sont en 12 mm et les profilés en 30/30 mm
pour l'axe Z que 60 mm de course

 

[Jmr06]

Comme @Momoclic , pourquoi faire descendre le z plus bas que le rail du x ?
Je vois que sur la cao, tu prévois des 30x30 superposés. C'est ce que tu vas faire, ou est-ce que tu vas commender des profile de 30x60 ? Si c'est des 30x30, comment tu les accolles ?
Pourquoi les longerons dépassent sur le devant ? Tu prévois quelque chose à cette emplacement ?
Si non, conception simple et efficace. Bravo.

 

[Momoclic]

Ces 12mm me semble très faible si tu as conservé la course initiale.

 

[titofmorval]

Pour Jmr06 le Z descend au ras de la pince ER11 sur le rail des X et les profilés de devant seront rétrécis pour être à raz de profilés de coté et je vais prendre des 30/60 mm
pour Momoclic les axes en X font 320 mm et en Y 300 mm donc en Y 185 mm de course et 160 mm pour les X