DIY CNC - PCB Isolationsfräsen


CNC
Neben dem Platinen ätzen ist das PCB-Isolationsfräsen eine interessante Alternative.
Dabei wird das Kupfer um die Leiterbahnen herum mit einem Gravierstichel weggefräst.
Zudem lassen sich die Löcher mit wenig Aufwand direkt mitbohren.

Am Anfang steht der Schaltplan und das daraus entworfene Board. Ich verwende dazu Eagle. Eagle ist vorallem interessant, da es ein ULP (User Language Program) namens PCB-GCode gibt, welches die Fräsdaten direkt erstellt.

Als Beispiel hier das Board zur Mini-Optokopplerplatine für die Endschalter, welches ich in die Steuerbox eingebaut hab.


Befinden sich die PCB-GCode Dateien in dem ULP Ordner von Eagle gibt man in die Befehlszeile "run pcb-gcode --setup" ein.
Es öffnet sich ein Fenster, in dem alle Einstellungen zum generierten GCode gemacht werden.
Am besten man testet an allem ein wenig rum. Vorallem "Z Down" unter dem Reiter Machine, sowie die Feed Rates sind wichtige Einstellungen. Werte zwischen -0.2 und -0.3 für die Tiefe und Feedrates von 100-200 mm/min in X und Y, sowie ca. 50mm /min in Z Richtung haben sich für mich als brauchbar erwiesen.


Mit einem Klick auf "Accept and make my board" wird dann der G-Code erstellt und kann z.B. an EMC / LinuxCNC verfüttert werden.

Um die Platinen besser auf der CNC zu fixieren hab ich ein 180mm x 280mm x 20mm MDF Brett so gefräst, dass es sich auf dem Tisch festschrauben lässt. Die Platine wird dann mit Schrauben an den Seiten auf das Brett gedrückt.


Zum Fräsen verwende ich einen 40 Grad 0,1mm Gravierstichel.


Nach dem Fräsen der Unterseite wechsel ich direkt das Werkzeug auf einen 0,9mm Bohrer und bohre die Löcher von unten. Dadurch bleibt der Nullpunkt der X und Y Achse erhalten.
Um danach die andere Seite richtig Platzieren zu können Bohre ich zusätzlich zwei Löcher an markante Koordinaten wie 0/0 und -30/0. Dadurch kann ich überprüfen, ob die Platine beim Umdrehen nicht verdreht ist und kann den Nullpunkt nach einem der Löcher einstellen.
Die Vorderseite kann dann ebenso wie die Rückseite gefräst werden


Die Platine sieht nach dem Entgraten mit Schleifpapier dann so aus.
Für mich ein durchaus brauchbares Resultat und die Einstellungen lassen sich bestimmt noch optimieren.




Später hab ich noch eine Platineneinspannvorrichtung gebaut (Detailliertere Baubeschreibung unter CNC Fräsen).
Somit kann die Platine durch verschiebbare Plättchen auf eine Lochgerasterte MDF Platte geklemmt werden.