LPKF - základy

Pro práci s tímto zařízením je nutné mít nainstalovaný software pro ovládání zařízení E44. Tímto softwarem je doporučovaný LPKF CircuitPro PM. Tento software umožňuje zpracovávat například výstupy GERBER, které lze získat z návrhového CAD systému EAGLE apod.

LPKF CircuitPro PM

Po spuštění programu se objeví výchozí obrazovka, ve které lze vybrat základní vzor pro další práci. Tento vzor může obsahovat různé typy materiálů.

Klikněte se na kartu Templates, kde jsou zobrazeny předdefinované vzory. Pro jednovrstvou/jednostrannou kuprextitovou desku se zvolí SinglSide_Bottom.cbf (stačí poklepat).

Dojde k otevření prostředí programu v pohledu CAM.

Připojení zařízení k softwaru

Při prvním spuštění softwaru obyčejně dojde zároveň připojení zařízení. Pokud se tak nestalo, lze provést dodatečné připojení v menu Machining > Connect …

Import dat do CircuitPro

Import dat lze provést z různý CAD systémů, které jsou určeny pro návrh PCB. Hodně používaným je program EAGLE.

Import se provede buď kliknutím na ikonu pro import nebo v menu File > Import.

V otevřeném okně vyberte všechny soubory ze složky GerberFiles, které definuji jednotlivé vrstvy PCB a kliknutím na tlačítko Add File … vyberte ze složky DrillFiles soubor definující vrtané díry. Dojde k zobrazení všech importovaných souborů, kterým nadefinujeme, do jaké vrstvy patří.

Přiřazení vrstvy se provádí ve sloupci Layer/Template. Pokud se používá pouze jednostranná deska, stačí přiřadit pouze vrstvy, týkající spodní části a následně dostupné soubory.

Pro soubor copper_bottom.gbr se zvolí vrstva BottomLayer.

Například pro soubor copper_top.gbr nemusí být vybrána žádná vrstva lze jej odškrtnout, aby se neimportovala. Tímto způsobem se přiřadí odpovídajícím vrstvám všechny soubory.

Přiřazené vrstvy by mohli vypadat následovně:

Pro import klikněte na tlačítko OK.

Všechny nové vrstvy se přiřadili do levé části do seznam vrstev. Zde lze také přiřazení měnit. Aby byl seznam vrstev přehlednější, klikněte na tlačítko Hide Empty, tím se schovají nepoužívané - prázdné vrstvy.

Pro výřez PCB z desky se musí nastavit vrstva BoardOutline. Při importu ze Eagle této vrstvě odpovídá soubor profile.gbr, takže vrstvě s touto položkou se nastaví ve sloupci Tech vlastnost Mechanical.

Příprava na produkci PCB

Před samotným frézováním PCB se musí naimportovaná data převést na cesty. V menu klikněte na Toolpath > Technlogy dialog …

V otevřeném okně se nastaví technické parametry pro nástroje, desky atd.

Na kartě ISOLATE se nastaví následující:

Jedná se o nastavení frézování mědi na vodičové straně. Je dobré zvolit větší oblast mezi pájecími ploškami. Měla by to být možnost 2/4.

Na kartě Contour routing se nastavuje výřez okolo tištěného spoje pro vylomení z desky. Jsou to jakési okraje PCB.

Po nastavení potřebných parametrů se klikne na tlačítko START.

Dojde k výpočtu zobrazení výsledku. Pokud nebudou nalezeny potřebné nástroje, zobrazí se nabídka pro ruční přiřazení.

Po výběru a přiřazení alternativních nástrojů se klikne na tlačítko Calculate. Tím dojde k přepočítání a zobrazení výsledku.

Klikněte na tlačítko CLOSE.

Budete vyzváni pro uložení stávajícího projektu. Projekt uložte na požadované místo.

Tím je dokončena příprava pro produkci PCB.

Založení desky do frézy

V prostředí CircuitPro klikněte na kartu Machining View. Dojde k zobrazení pozice vašeho PCB vůči fréze.

Nyní lze obvod umístit do požadovaného místa.

V menu vyberte Edit > Material Settings …

Otevře se dialogové okno pro umístění vůči desce tištěného spoje.

V první řadě se vymezí aktivní plocha pro frézování. To se provede tak, že se klikne na plochu, kam se má umístit levý dolní roh oblasti. Následně se klikne na tlačítko P1.

Pak se klikne na plochu desky na místo, kde se bude nacházet pravý horní roh aktivní plochy. Následně se klikne na tlačítko P2.

Tím se vymezí aktivní plocha pro frézování.

Kromě nastavení samotného umístění desky se zde nastavují parametry použitého materiálu pro frézování.

Pokud je vše nastaven klikněte na tlačítko OK.

Nyní se umístí frézovaný obvod do vymezené plochy materiálu.

V menu se klikne Machining > Placement … Zobrazí se dialogové okno pro nastavení pozice frézovaného obvodu.

Nejjednodušší způsob umístění obvodu je kliknutí na tlačítko Set center. Tím se umístí frézovaný obvod do středu vymezené oblasti pro frézování. Pozici lze doladit nastavením hodnot souřadnic dX a dY. Vždy pro zobrazení pozice se klikne na tlačítko Apply.

Frézovaný obvod lze také otočit.

Pokud je vše nastaveno, klikne se na tlačítko Close.

Produkce PCB

Produkcí se myslí již konkrétní frézování. Produkci lze spustit jako komplexní proces všech korků nebo se vybere pouze konkrétní krok. To se nastavuje na kartě Processing.

Jednotlivé fáze lze nastavit pod skupinou Operate.

Spuštění frézování se provede tlačítkem pro START.

Průvodce vás provede jednotlivými fázemi a bude vás informovat o činnostech, které se mají vykonat. Jedná se např. o umístění desky a výměnu nástrojů.

Prvním krokem je založení PCB desky do frézy. Deska má otvory pro zámky, takže ji nelze založit špatně. Jakmile je deska založená, klikněte v zobrazeném dialogu průvodce na tlačítko OK.

Dojde k zobrazení okna pro nastavení aktivní oblasti. Tato oblasti již byla, ale vybrána, takže stačí kliknout na tlačítko Continue.

Dalším krokem je nastavení pozice frézovaného obvodu, to je již také nastaveno. Klikněte na tlačítko Continue.

Budete vyzváni k uložení změn. Stačí kliknou na tlačítko OK.

Zobrazí se dialog, který vyzývá pro vložení nástroje. V dialogovém okně je uvedeno a jaký nástroj se jedná.

Zde je důležité opravdu věnovat pozornost výběru nástroje, protože při špatné volbě může dojít ke zničení frézovaného obvodu. Tyto výměny se během produkce uskutečňují několikrát. Jedná se o to, že některé nástroje jsou určeny pro vrtání otvorů, jiné pro frézování atd.

K dispozici je sada frézovacích nástrojů, které jsou popsány a jejich názvy a parametry odpovídají hodnotám v zobrazeném dialogu.

Vybraný nástroj se tedy umístí do frézovací hlavy. Nástroj se dotahuje velmi jemně a pouze k tomu určeným šroubovákem.

Pokud je nástroj uchycen, stiskne se tlačítko OK. Fréza začne pracovat. V průběhu produkce bude několikrát požádáno o výměnu nástrojů. Vždy nástroj vyjměte a nasaďte nový. Po výměně, vždy kliknout na tlačítko OK a fréza bude pokračovat v dalších fázích.

Důležitou věcí je také nastavení kvality frézování, resp. přesnost frézovaných čar. To se dolaďuje pomocí mikrometru. Lze to provést při každé výměně nástroje.V dialogu, upozorňujícím na výměnu nástroje se klikne na tlačítko Milling Width. Zařízení si automaticky najde optimální ostrost kamery a pomocí mikrometru doladíme výšku nástroje tak, aby byla čára co nejtenčí a bez otřepů.