Emblema PCB Light-Up: 12 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Se você é novo na usinagem CNC ou apenas querendo discar em sua fábrica, este projeto de crachá PCB iluminada o orienta através das etapas para preparar e carregar seu material, configurar seu trabalho no software Bantam Tools, personalizar ferramentas no Biblioteca de ferramentas, soldar componentes em seu PCB e personalizar seu crachá. Percorra este guia tão rápida ou lentamente quanto se sentir confortável e consulte-o conforme necessário enquanto examina o restante de nossos projetos iniciais. Vamos moer!

Etapa 1: Reúna suas ferramentas e materiais

Sua máquina fresadora de PCB de mesa vem com todos os materiais de que você precisa para este projeto. Para soldar seu emblema de PCB para que ele acenda, você precisará das ferramentas adicionais listadas abaixo.

FERRAMENTAS

Bantam Tools Desktop PCB Milling Machine

Computador com o software Bantam Tools Desktop Milling Machine instalado

Fresa de topo plana, 1/32"

Pouco fã

Raspador

Calibradores digitais

Ferro de solda e solda

Cortadores diagonais para cortar fios

Multímetro

Alicate de pontas (opcional)

MATERIAIS

PCB em branco, face única, FR-1

Resistor, 22 ohms (2)

LED, 3 mm, branco (2)

Bateria de célula tipo moeda, 3 volts, CR2032

Porta-bateria de célula tipo moeda

Fita adesiva dupla-face de alta resistência ou fita adesiva dupla-face

Etapa 2: Baixe o arquivo.btm

Nosso software Bantam Tools é intuitivo, fácil de usar e permite importar uma variedade de tipos de arquivos, incluindo SVG (.svg), G-code, Gerber (.gbr), EAGLE (.brd), arquivos.btm e muito mais. Um arquivo.btm é essencialmente um arquivo zip que armazena arquivos separados.

Baixe o arquivo.btm para este projeto. Para este projeto, você não precisa modificar nada. No entanto, à medida que continua a aprimorar suas habilidades, você pode começar a criar seus próprios projetos. Para saber mais sobre isso, vá para a seção Avançado deste guia de projeto.

Etapa 3: conecte-se ao moinho e ligue-o

Instale o software Bantam Tools Desktop Milling Machine, caso ainda não o tenha feito. Em seguida, abra-o no seu computador. Observe como está dizendo que a máquina de fresagem de PCB de mesa está desconectada? Conecte o cabo USB ao moinho e à porta USB do seu computador e, em seguida, ligue a máquina.

O software solicitará que você coloque a máquina em casa. O processo de homing informa ao software onde as peças da máquina estão localizadas. Sem homing, sua máquina CNC de mesa não será capaz de iniciar o fresamento.

Etapa 4: configurar o ferramental

Para este trabalho, estamos usando uma fresa de topo plana de 1/32 . Conecte um pequeno ventilador à fresa de topo. O uso de um pequeno ventilador não é necessário, mas ajuda removendo os detritos e estendendo a vida útil do seu ferramental. A fresa de topo deve ficar assim com a ventoinha acoplada.

Agora instale a fresa de topo na pinça com aproximadamente 3/4”. Se você nunca carregou uma ferramenta antes, consulte nosso guia "Inserir e localizar uma ferramenta".

Nota: Para aprender mais sobre ferramentas de corte, este primer diferencia entre os vários tipos de fresas e brocas.

Depois de carregar a fresa de topo plana de 1/32”, insira os detalhes do trabalho de fresamento no software. Na seção Ferramentas de nosso software:

1. Clique no botão Alterar e selecione “1/32” Fresa de extremidade plana”
2. Clique em Continuar e verifique a posição da ferramenta (deve estar acima de uma área vazia do spoilboard).
3. Clique em Localizar ferramenta. A fresa de topo irá abaixar até tocar o spoilboard, pausar e então retrair para cima.

Agora o software sabe onde a ponta da fresa de topo plana de 1/32”está localizada.

Etapa 5: Prepare e carregue seu material

Ao lado de Fixação em nosso software, selecione Remover, pois você não precisará do Suporte de Alinhamento para este projeto.

Ao lado de Material, selecione “Single-Sided FR-1”.

Em seguida, meça as dimensões do FR-1 com os paquímetros digitais e insira os valores de X (largura), Y (altura) e Z (espessura). Embora todos os nossos blanks FR-1 tenham dimensões semelhantes, pequenas variações no tamanho da placa, especialmente na dimensão Z, podem fazer uma grande diferença quando se trata de fresamento. Sempre meça uma nova placa PCB antes de fresar.

Observação: se desejar alterar suas unidades de exibição, clique em Exibir> Mostrar unidades em polegadas no software Bantam Tools a qualquer momento.

Para anexar a placa PCB ao spoilboard, você usará fita dupla-face. Meça sua fita e insira-a no valor Z em Colocação. A fita dupla-face de alta resistência tem normalmente 0,006”a 0,008” de espessura, e a fita adesiva dupla-face (que vem com sua máquina CNC de mesa) tem normalmente cerca de 0,003”de espessura.

Nota: Ao medir a fita dupla-face de alta resistência, certifique-se de medir a espessura sem o papel em cada lado. Pode ser mais fácil colocar a fita adesiva no quadro e depois medir.

Em seguida, aplique uma única camada de fita adesiva na parte inferior da placa PCB. Cubra o máximo de área de superfície que puder, mas faça com que as tiras não se sobreponham ou enrugem, o que afetaria sua espessura Z. Se você estiver usando a fita de alta resistência, remova o papel protetor após a aplicação.

Em Mover, clique em Carregando para trazer o spoilboard para a frente da máquina. Alinhe a placa PCB com o canto esquerdo frontal do spoilboard, como mostrado na imagem acima.

Nota: Se você mover a cama totalmente para a frente da fábrica, você pode usar o invólucro como um batente para pressionar o FR-1 contra para se certificar de que está alinhado corretamente.

Etapa 6: Faça upload do arquivo.btm para o software

Em Planos, clique em Abrir arquivos e selecione o arquivo.btm que você baixou. O software agora renderizará uma visualização, mostrando as partes da placa PCB que serão gravadas e cortadas, bem como linhas azuis que mostram o caminho da ferramenta. Dê uma olhada na visualização para se certificar de que tudo parece correto e não mostra nenhum aviso vermelho. A renderização do software mostra tudo o que será fresado.

Você pode escolher visualizar a Visualização e os Caminhos da ferramenta juntos, Visualizar apenas ou apenas os Caminhos da ferramenta. Você também pode selecionar vista frontal, vista superior ou vista 3D.

Observe como em Mensagens há um aviso “As áreas marcadas precisam de uma ferramenta menor”. Às vezes, avisos em vermelho significam que você precisa voltar ao seu projeto e alterar algo para que todos os seus recursos possam ser fresados corretamente. Por exemplo, se houver um aviso vermelho entre dois traços, a máquina não será capaz de encaixar sua ferramenta de corte selecionada entre os dois traços. Se o processo de fresagem não for capaz de separar um traço do outro, sua placa não funcionará conforme projetado.

Se você aumentar o zoom nas letras, verá pequenas marcas vermelhas indicando que certos cantos serão arredondados em vez de quadrados. Neste caso, o canto não afetará a funcionalidade da sua placa, portanto, você pode ignorar o aviso.

Etapa 7: Personalize os feeds e velocidades das ferramentas (opcional)

Esta etapa é opcional, mas ainda é um conhecimento importante a ser observado. Sinta-se à vontade para pular para a Etapa 7 se ainda estiver se sentindo confortável com o moinho e não estiver totalmente pronto para personalizar.

Observe como seu tempo estimado de moagem é de cerca de 25 minutos? Isso ocorre porque a ferramenta que selecionamos é definida em velocidades e avanços básicos para FR-1. Com nossa biblioteca de ferramentas personalizadas, você pode modificar as velocidades e avanços de suas ferramentas para otimizar suas operações de fresamento e diminuir significativamente o tempo de fresagem. Para obter mais informações sobre feeds e velocidades, consulte nosso guia de suporte de velocidades e feeds.

Para este emblema PCB, estamos adicionando uma nova ferramenta à biblioteca. Clique em Arquivo> Biblioteca de ferramentas> Adicionar.

Nomeie sua nova ferramenta "1/32" FEM para FR-1 "e insira" 0,031 pol "para o diâmetro da ferramenta. Em seguida, clique na cenoura ao lado de Velocidades e avanços, marque a caixa ao lado de Personalizado e insira as seguintes velocidades e avanços.

• Taxa de alimentação: 59 in / min
• Taxa de mergulho: 15 pol.
• Velocidade do fuso: 24.000 RPM
• Stepover: 40%
• Profundidade da passagem: 0,010 pol.

Observação: se você baixou nosso gráfico de velocidades e feeds FR-1, notará que esta receita é mais agressiva. Isso porque queríamos mostrar a você como você pode fazer protótipos de placas rapidamente.

Depois de inserir essas informações, você pode sair da Biblioteca de ferramentas. Volte para os menus suspensos em cada um dos seus arquivos de design.brd e.svg e selecione a ferramenta personalizada que você acabou de criar. Viu como seu tempo de moagem caiu para 5 minutos? Esse é um dos muitos benefícios de programar velocidades e feeds personalizados no software Bantam Tools!

Etapa 8: fresar seu crachá PCB

Quando você estiver satisfeito com a aparência de tudo, coloque todas as quatro janelas em sua máquina de fresagem de PCB de mesa e clique em Fresamento totalmente visível.

Etapa 9: Remova sua placa da máquina

Quando o trabalho for concluído, clique no botão Carregando e use um raspador para retirar a placa PCB do spoilboard. Se você estiver usando a fita dupla-face de alta resistência, aplicar um pouco de álcool isopropílico 91% nas bordas da placa facilitará a remoção da placa. O álcool solta o adesivo. Assim que a placa estiver fora da máquina, limpe as bordas com um esfregão ou esfregando contra uma fita dupla-face.

Seu quadro deve ser semelhante ao desta imagem.

Etapa 10: Solde seu emblema PCB

Com o seu PCB fresado, é hora de adicionar componentes à sua placa de circuito. Se você é novo em soldagem, verifique o Guia de Soldagem Excelente da Adafruit. Na foto, há uma visão geral dos componentes que você usará.

A segunda imagem mostra como ficará o emblema do PCB com todos os componentes instalados (sem solda).

Observação: se você estiver interessado em personalizar seu crachá PCB com seu nome, oferecemos detalhes na seção Avançado abaixo.

Primeiro, você soldará o suporte da bateria. Coloque-o no quadro de forma que o lado positivo fique voltado para a parte superior do quadro.

Em seguida, insira seus LEDs na placa de forma que os lados negativos (as pernas mais curtas) fiquem nos orifícios superiores (veja a imagem). Este posicionamento é importante porque a perna curta conecta-se ao terra e a perna longa conecta-se ao positivo.

Além disso, observe o orifício na frente da placa. Veja o círculo de cobre que cerca o buraco? Isso é chamado de pad. Quando você solda o LED à placa, está na verdade soldando a perna a esta almofada.

Dobre as pernas do LED. É importante dobrá-los antes de soldar. Dobrá-los depois pode causar a quebra da junta de solda.

Depois de inserir e dobrar todas as quatro pernas do LED, solde-as conforme mostrado.

Em seguida, dobre previamente as pernas dos resistores (como mostrado).

Coloque as pernas de um resistor nos orifícios conforme mostrado. Ao contrário dos LEDs, não importa qual perna vai para qual buraco. Balance as pernas para baixo até que o resistor fique alinhado com a placa, então. soldar o resistor à placa. Repita com o segundo resistor.

Depois de soldar todos os seus componentes, use os cortadores diagonais para cortar o excesso de pernas que se projetam na parte de trás do emblema do PCB.

Finalmente, insira a bateria e observe o seu emblema PCB acender! Parabéns!

Etapa 11: Avançado: Crachá de nome de PCB personalizado

Quer levar seu crachá PCB para o próximo nível? Adicione um toque pessoal transformando-o em uma etiqueta de nome.

Primeiro, você precisará criar um arquivo SVG com seu nome. Recomendamos o uso do Inkscape (ou Illustrator, se preferir). Para saber como, consulte nosso projeto Engraving Dog Tags.

Depois de criar e salvar o arquivo SVG, carregue-o no software Bantam Tools junto com o arquivo.btm durante a Etapa 5. Dependendo do tamanho do texto, pode ser necessário dimensionar o SVG. Você pode inserir o valor na caixa ao lado de Escala. Em seguida, mova o desenho para o lugar usando os valores X e Y em Posicionamento - o valor Z permanecerá em 0,000 pol.

Depois de colocar e dimensionar seu arquivo SVG, selecione “1/32” FEM For FR-1”para o seu ferramental e certifique-se de que apenas Gravação seja selecionada em Peças para Fresar. Em seguida, continue seguindo as etapas descritas acima.

Etapa 12: Solução de problemas

Se seus LEDs não acenderem, aqui estão algumas coisas para verificar.

Verifique as pernas do LED. Certifique-se de que a perna positiva (a mais longa) está no orifício inferior e a perna negativa (a mais curta) está no orifício superior. Se eles estiverem ao contrário, você precisará virar o LED. Se você já cortou as pernas e não consegue dizer qual perna é mais longa, olhe para a borda ao redor da parte inferior do LED. Embora a maior parte da borda seja redonda, há uma borda plana, que se alinha com a perna negativa.

Verifique a bateria. Certifique-se de que o lado que diz “+ Panasonic CR 2032” esteja voltado para o lado oposto ao cobre da placa PCB. O lado sem texto deve estar voltado para baixo, tocando a placa PCB diretamente.

Verifique as juntas de solda. Uma junta ruim ou “fria” impedirá que a eletricidade se mova pelo circuito, o que significa que os LEDs não acenderão. Confira o guia de problemas de solda comuns da Adafruit. Se o problema for uma junta fria, normalmente segurar um ferro de solda quente na junta permitirá que a solda derreta e reforma uma junta melhor.

Use um multímetro para certificar-se de que todas as suas juntas de solda estão permitindo que a eletricidade viaje através da junta de solda. Para obter mais detalhes sobre como usar um multímetro, SparkFun tem um guia útil.

Retrabalho. Digamos que você notou que as pernas do LED estão nos orifícios errados e você precisa remover e reinstalar. Lembre-se de que estamos usando um PCB FR-1, que tem uma camada de cobre de 0,001 que fica em cima de um papel e substrato de resina semelhante a epóxi (a parte central da placa). Ao reaquecer uma junta de solda e remover um componente, o cobre às vezes se afasta do substrato. Quando isso acontecer, será muito difícil, senão impossível, consertar. Freqüentemente, a única solução é fresar outra placa PCB e soldar componentes na nova placa.