3D Принтер для рисования печатных плат

14.07.2015
By

Печатные платы приходится делать нечасто – поэтому, при использовании стандартной технологии с наклейкой фоторезиста, печатью шаблона на пленке, его засветке ультрафиолетом всегда получается много брака, пока подберешь и вспомнишь оптимальные параметры. То фоторезист перегрет, то не приклеился, то пузырьки, то еще какой геморрой… Многим известны эти проблемы.

Возник вопрос сделать плату для EyeDuino, преобразующей видео с камеры в формат для удобной обработки на Ардуино (проект КСР МФТИ).

Решил приспособить Solidoodle 2 для отрисовки платы, размещенной на постели, маркером, устойчивым к смыванию водой.

Вот об этом опыте и расскажу.

Первая попытка была пояндексить – делал ли кто-то рисование платы на 3D принтере. Рунет молчал скромно или я не правильно и настойчиво искал.

Решено было пойти по пути создания трехмерной модели рисунка малой высоты (1мм) – благо была найдена бесплатная прога для преобразования рисунка в трехмерный stl файл.

Мне удалось запустить версию 1.5 данной проги:

Интерфейс достаточно простой, выставляешь необходимую высоту и получаешь на выходе stl.

Затем слайсером преобразуешь его в gcode для своего принтера

Получается вот такой код, который за три прохода (в моем случае Solidoodle2, высота слоя 0.3 мм, высота модели 3 мм) позволяет нарисовать файл. Что плохо – некоторые перемычки не прорисованы, буквы не пошли вообще – просто мусор.

Полученный gcode нельзя использовать без модификации, так как он запустит печать пластиком.

Для его редактирования, сохраняем его вначале, а затем открываем любым текстовым редактором, удобный Вам. я использую Notepad++.

Вот как код выглядит до обработки:

Вот так примерно, должен выглядеть после:

Что значит каждая команда gcode можно найти вот здесь.

Итак, нам необходимы лишь команды перемещения головки, а все, что связано с нагревом и экструдированием, нам надо поместить в ремарки либо удалить.

Конечно, просятся руки написать pyton прогу для автоматического редактирования, но разум говорит, что без потока печати разных плат проще использовать встроенные возможности редактора «Заменить». Т.е. для примера, чтобы убрать экструдирование в каждой команде G01 мы заменяем E на ;E – и все что после точки с запятой уже ремарка… :)

Для укрепления маркера на головке принтера, на этом же принтере сделал специальную оправку, которая при установке маркера на место, позволяет быть перу маркера на 3 мм ниже печатающей головки. Для жесткого укрепления оправки сделал кронштейн из алюминия и укрепил его на печатающей головке штатными винтами.

 

Второй вариант как получить gcode без преобразования в трехмерную модель и слайсинга – использовать связку inkscape+gcodetools. Эта связка применяется в основном владельцами станков для того, чтобы из графического файла сделать картинку для фрезерования например.

Очнь подробно об этом написано на сайте cnc-club.ru

 

Для того, чтобы Вы не танцевали с бубнами качайте версию 0.48 для того, чтобы gcodetools смог нормально выполнять все, что вы от него хотите.

Подробно, как настроить inkscape для получения gcode файла рассказано в данном видео.

Делаете размер документа по размеру стола вашего принтера. Загружаете рисунок и устанавливаете его реальные размеры. Размещаете рисунок на столе так, чтобы Вам удобно было рисовать с учетом размеров головки принтера и фломастера.

Загружаете картинку, затем проводите ее векторизацию (векторизовать растр – оконтурить).

После оконтуривания, создаете слой, в котором размещаете инструмент, которым будете рисовать (default tool).

Редактируете толщину инструмента и число проходов рисования (попробуйте опытным путем).

Вот как выглядит наш файл  в inksape после обработки:

Gcode файл также необходимо преобразовать с учетом команд поддерживаемых Вашим принтером. Но общий принцип такой-же. Вместо директив G02, G03 используете G01 с параметрами X, Y, Z. Остальные ремарите или удаляете.

Для отрисовки плат я использую старенький SL4Rus. Опяытным путем установил, что лучший результат достигается сочетанием следующих составляющих (для шага платы 2,54 мм): Ширина дорожки 0,4 мм радиус круглого контакта внешний 1,4 мм, маркер edding404 0.8 мм – при этом зазоры получаются нормальными.

Первый раз, когда полученная плата травилась персульфатом амммония, дорожки слезли и плата не протравилась:

В хлорном железе при высокой температуре ( в районе 50 градусов) результат получился совсем иным:

Рекомендация поддерживать высокую температуру – так как чем больше плата находитмся в растворе – тем больше ущерб нарисованным дорожкам.

Плату желательно облудить для защиты дорожек.

Видео Youtube процесса рисования дорожек.

 

Творите и пробуйте – дорогу осилит идущий. :)

 

Upd: в сети появилась отличная ссылка - использование 3d принтера для печатных плат.

 

Добавить комментарий