Reprodução rápida e suja de PCB no Fusion 360: 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Este é um método rápido e sujo que pode reproduzir rapidamente as placas PCB existentes se um modelo 3D ainda não estiver disponível. É especialmente útil para reproduzir rapidamente as placas de quebra para fazer verificações de encaixe de componentes ou para renderizações agradáveis de última hora.

A abordagem: 1) Reúna todas as informações do fabricante que puder encontrar, ou quaisquer desenhos ou modelos 3D existentes.2) Tire fotos da frente e do verso do quadro, tornando as fotos o mais quadradas possível.3) Use qualquer documentação disponível para construir a forma da placa base no Fusion 360.4) Use Inkscape, Illustrator ou algum outro programa de design gráfico para preparar as fotos.5) Use as fotos como uma tela para criar o layout dos componentes. Extrude seus componentes.6) Use as mesmas fotos como decalques para melhorar a estética do seu modelo. Isso também tornará o modelo mais rapidamente reconhecível durante o uso.

Algumas * notas importantes *:(A) Este processo não é altamente preciso! Estamos trocando precisão por velocidade se adotarmos essa abordagem. Com isso dito, resistores e outros pequenos componentes que são soldados a uma placa via refluxo geralmente diferem um pouco de placa para placa de qualquer maneira. (B) Só faça isso se você não conseguir encontrar um modelo 3D ou documentos de alta qualidade do fabricante ! (C) Sempre haverá efeitos de lente da câmera quando você tirar uma foto do quadro. Quanto mais próximo você estiver do quadro, mais distorcidas serão as bordas da foto.

Etapa 1: Verificar modelos 3D existentes e outra documentação

Primeiro, procure uma folha de dados! A maioria das planilhas de dados terá as dimensões mais importantes mostradas em um desenho, que é um ótimo lugar para começar antes de adicionar componentes menores, como resistores integrados. Você também pode pensar em abrir qualquer arquivo EAGLE existente para extrair dimensões de lá.

Se você está comprando, digamos, placas de breakout da Adafruit ou Sparkfun, eles podem ter um modelo 3D já disponível. Caso contrário, vale a pena verificar rapidamente o GrabCAD para ver se alguém já dedicou tempo para criar um modelo do conselho com o qual você está trabalhando. Certifique-se de variar seus termos de pesquisa ao verificar.

Apenas lembre-se que se você precisa de uma precisão extremamente rígida para fazer a placa funcionar com o seu projeto, você estará melhor com um arquivo do fabricante do que algo feito por um colaborador aleatório do GrabCAD - você nunca sabe com que precisão o usuário mediu os componentes e as distâncias!

Etapa 2: tirar fotos da parte superior e inferior

Ao fazer isso, tente obter uma boa iluminação e, mais importante, certifique-se de que sua câmera esteja perpendicular ao quadro para evitar distorção excessiva da imagem!

Fiz isso com a câmera do meu celular, segurando meu celular contra um bloco quadrado de madeira para ter certeza de que estava paralelo à superfície da mesa.

No caso desta placa, um pequeno pedaço de solda no lado posterior significava que a placa não estava nivelada com a mesa. Usei algumas engrenagens cortadas a laser como barreiras para lidar com esse problema em ambos os lados.

Etapa 3: crie o esboço do quadro no Fusion 360

O Fusion 360 possui ferramentas de PCB que podem ser integradas ao EAGLE. Mas não vamos usá-los, pois queremos apenas uma representação rápida e suja de um tipo de placa existente.

Vamos modelar a placa como um corpo base e cada componente como outro corpo para que seja fácil mudar sua aparência. Como havia uma captura de tela do EAGLE no site da Adafruit, usaremos isso para dimensionar o perímetro da placa e os locais dos orifícios de montagem.

Siga a regra 1 do Fusion 360: Faça da placa um novo componente ao fazer seu design!

Em seguida, importe o esquema como uma tela para criar rapidamente o corpo do quadro.

Faça a extrusão do corpo da placa e você estará pronto para soltar uma foto nele para a colocação do componente.

Etapa 4: Prepare suas imagens no Inkscape

Use o Inkscape para remover tudo fora do quadro e para girar sua imagem conforme necessário. Você pode então dimensionar a página para caber perfeitamente no quadro. Não deixe sua imagem com o tamanho adequado no Inkscape, ou ele irá exportar a imagem em baixa qualidade.

Exporte a imagem como um arquivo-p.webp

Etapa 5: use as fotos como telas para preencher os componentes

Aplique a tela na face de seu PCB. Ele será dimensionado automaticamente pelo Fusion 360!

Agora crie um esboço e nomeie-o para que possa referenciá-lo mais tarde. Comece soltando em retângulos e usando padrões retangulares para configurar automaticamente as distâncias e restrições entre eles.

Quanto tempo você gasta nesta parte do processo decidirá amplamente se a PCB resultante é realmente rápida e suja ou se é bastante precisa.

Use o mesmo processo, com padrões de esboço retangulares, para criar todas as vias de soldagem na placa. Eu recomendo fortemente que você meça essas distâncias com compassos, em vez de depender da fotografia! Os componentes soldados por fluxo variam um pouco em localização, mas as vias nem tanto.

Faça a extrusão de todos os seus componentes e corte seus orifícios de passagem extrudando-os ou usando a ferramenta "orifício". Você pode economizar muito tempo extrudando quaisquer componentes da mesma altura juntos, como mostro no screencast abaixo. Escolha se deseja que todo o quadro seja um corpo ou se (como mostrei aqui) você deseja que cada componente seja um corpo separado para que seja fácil mudar sua cor.

Etapa 6: use as fotos como decalques para melhorar a aparência do PCB

Agora reaplique a foto que você tirou de cada rosto, dimensionando e posicionando manualmente.

Ok, prepare-se. É aqui que ficará claro que qualquer foto tirada com a câmera de um telefone celular ficará deformada, mesmo que você tenha feito um bom trabalho ao fazer a lente paralela à peça. Quanto mais longe você estiver da peça, menos desta distorção você deve ver. Veja como todos os orifícios nas bordas parecem esticados a partir do centro na foto!

É por isso que é importante que quaisquer medidas que você vá usar, como os locais dos orifícios de montagem ou o diâmetro da placa externa, sejam tiradas dos desenhos do fabricante ou de calibradores.

Após alguns ajustes, obtemos um modelo que parece muito bom e se alinha com as medições manuais. Isso deve ser bom o suficiente para meus objetivos, e o processo geral deve levar apenas cerca de 20 minutos.