Les fraiseuses sont pratiques pour créer des PCB à partir de PCB. Si vous connaissez le fonctionnement des machines à commande numérique, vous pouvez fabriquer vos propres circuits imprimés à la maison. La qualité du projet dépendra de certains éléments à prendre en compte, tant lors de la préparation du projet sur un ordinateur que lors de sa mise en œuvre sur une machine.
Lisez ce guide pour apprendre à fraiser un PCB avec une machine à commande numérique.
Qu’est-ce qu’une machine à PCB CNC ?
Une machine CNC pour circuits imprimés est une défonceuse typique équipée d’une table de travail personnalisée sur laquelle un mince morceau de circuit imprimé est fermement fixé. Le fraisage CNC de circuits imprimés n’est pas très différent de tout autre travail effectué sur des machines à commande numérique. Cependant, le fraisage CNC est très précis et ne nécessite qu’une participation minimale du travail humain.
Le principal travail que vous aurez à faire est de préparer un modèle virtuel du circuit imprimé et d’évaluer le projet terminé.
Avantages et inconvénients du fraisage CNC
Avant d’acheter une fraiseuse pour circuits imprimés, vous devez avoir une idée du type de projets que vous allez réaliser.
Si l’on compare les avantages et les inconvénients du fraisage de circuits imprimés, il est évident que l’achat d’une machine est rentable dans tous les cas. Même si vous disposez d’un petit atelier, une fraiseuse CNC bon marché améliorera considérablement la qualité des cartes par rapport à celles fabriquées à la main. De plus, la machine réduira le temps et les efforts que vous devrez fournir.
Les avantages des fraiseuses CNC
- Fraisage entièrement automatique
- Aucun produit chimique n’est utilisé dans le processus de fabrication
- Vous pouvez produire une ou plusieurs pièces avec un niveau de qualité constant.
- Vitesse de travail plus rapide pour tout type de projet
Inconvénients des fraiseuses à commande numérique
- Investissement initial relativement élevé
- un peu de formation
Comme vous pouvez le constater, les avantages sont plus nombreux que les inconvénients. Même la formation requise n’est pas si difficile. Bien sûr, votre premier produit ne sera pas parfait. Toutefois, une fois que vous aurez maîtrisé le fonctionnement de la machine, vous pourrez être sûr d’obtenir des produits 100 % parfaits.
Logiciels pour la création de circuits imprimés sur des machines à commande numérique
Il existe différents logiciels pour créer des circuits imprimés. Certains d’entre eux sont payants, d’autres ont des périodes d’essai gratuites.
Vous trouverez ci-dessous un aperçu de quelques logiciels populaires que vous pouvez utiliser :
- Estlcam est un programme pour générer du code G. Vous pouvez contrôler la machine directement à partir de l’interface du logiciel.
- Free Mill est un module FAO gratuit pour générer du code G.
- DeskProto est un programme CAM professionnel pour créer des projets simples et complexes avec un minimum d’effort.
Comment fraiser un PCB avec la CNC
Le processus de fraisage des cartes de circuits imprimés est divisé en deux étapes.
La première est une phase de préparation approfondie. Ici, vous devez développer une topologie et un modèle de perçage sur un ordinateur. Vous devez également créer un schéma d’une carte finie.
La deuxième étape consiste à travailler sur la machine. Vous devez transférer différents fichiers à la machine pour fraiser des rainures entre les pistes et percer des trous. Ensuite, vous devez couper la carte à partir d’un morceau de PCB, si nécessaire.
Après avoir déterminé la largeur souhaitée des pistes et des rainures entre elles, tenez-en compte lors de l’élaboration du projet. Si la fraise est correctement réglée, tous les produits sortiront avec précision.
Développement des pistes de circuits
Tout programme informatique approprié peut être utilisé pour concevoir des circuits électriques. Si vous êtes un débutant, nous vous recommandons d’utiliser Sprint Layout. Ce logiciel mensonger est simple et possède une interface intuitive.
Il existe de nombreux modèles de Sprint Layout sur Internet. Vous pouvez utiliser ces modèles pour réduire le temps de développement en retravaillant le projet fini.
Courbure de la base
Lors du fraisage de circuits imprimés sur CNC, assurez-vous que la pièce est correctement fixée sur la table de la machine. La profondeur des rainures n’étant que d’une fraction de millimètre, la fraise se déplace à la même profondeur sur toute la surface du circuit imprimé.
La première chose à faire est de fixer solidement le textolite sur le bureau afin qu’il ne bouge pas au cours du processus. Il existe plusieurs façons de le faire. Vous pouvez utiliser des pinces ou coller le textolite sur la table avec du ruban adhésif double face.
Ensuite, il faut tenir compte de la courbure locale de la plaque de textolite. Pour ce faire, la machine scanne la surface, en abaissant l’outil en différents points et en mémorisant le résultat. Cela vous permet de construire automatiquement une carte de hauteur.
Obtenir le code G à partir des fichiers Gerber
Après avoir créé un projet de PCB dans le logiciel, sélectionnez-le dans le menu : Fichier – Exporter – Format – Gerber. Dans la fenêtre qui s’ouvre, sélectionnez l’épaisseur souhaitée de la couche de cuivre et cliquez sur le bouton “Frame for fracture”. Indiquez ensuite le nom et l’emplacement du fichier au format gerber.
Cliquez avec le bouton droit de la souris sur le fichier gerber et, dans le menu contextuel qui apparaît, marquez “Lignes brutes”, puis sélectionnez le bord de la carte avec le curseur. Pour les grands circuits imprimés, il faut éviter les ponts lors du fraisage.
Enfin, on peut enregistrer le fichier en spécifiant son nom. Ce sera le code G pour la découpe d’une carte de forme libre.
Sélection des options de fraisage
Pour fraiser correctement des planches sur une machine CNC, choisissez les valeurs correctes pour les paramètres machine suivants :
- Vitesse de rotation de la fraise
- Vitesse d’avance de la broche
- Profondeur de fraisage en une passe
Pour déterminer ces paramètres, considérez les points suivants :
- Caractéristiques de la broche
- Type de fraise
- Caractéristiques du PCB (épaisseur de la couche conductrice)
Comme il ne peut y avoir de réglages universels, vous devrez identifier l’entrée optimale pour votre machine et pour un type spécifique de textolite en fonction de ces caractéristiques.
Fabrication de cartes de circuits imprimés sur une machine à commande numérique
Prenons un exemple.
Considérez la création d’un projet de carte de circuit imprimé dans Sprint Layout. Tout d’abord, tracez les pistes. Les pistes doivent être suffisamment espacées pour permettre le passage du cutter. Dans le programme, la couche zéro désigne le contour le long duquel la carte finie sera découpée.
Ensuite, indiquez l’épaisseur de l’outil de coupe via les “Paramètres de stratégie”. Si nécessaire, indiquez la nécessité de marquer des trous en cochant la case correspondante.
Pour contrôler la fraise, vous pouvez utiliser l’utilitaire Step Cam. Ici, vous devez définir la profondeur de fraisage, en tenant compte de l’épaisseur de la couche de cuivre. Convertissez le fichier fini en code G. Ensuite, exportez le fichier en code G vers la machine. Enfin, spécifiez le point zéro et exécutez le programme.
Conclusion
Le travail de fraisage de circuits imprimés sur des machines CNC est semblable à n’importe quel travail de gravure. Après une courte formation ou un apprentissage autonome, vous serez en mesure d’utiliser une fraiseuse sans aucun problème.
Il y a un certain nombre de choses à prendre en compte lorsque vous souhaitez fraiser des PBC sur une machine CNC. Il s’agit notamment de la différence de rigidité entre la couche conductrice supérieure et la feuille de base, de la vitesse et de la profondeur de fraisage qui en dépendent, et de la dépendance de la qualité du résultat par rapport à la planéité du panneau de textolite. Cependant, après un peu de pratique, vous obtiendrez d’excellents résultats.
