用溶剂加塑料和沙子搭的雕刻机简单快速制作自己的专业级线路板
noya20122013/05/09机械与工具 IP:广西
花了半年时间,来用业余收集的材料做了一台小的龙门式雕刻机。能放在桌面,用打印机电源驱动,使用的打印机传动电机,和传统的制作方式不同,这台机器的制作方面,使用了回收的塑料加上溶剂做成的复合材料。而且强度经过简单的加强后,已经可以用来雕刻铝印章之类的东西。
我将在回复贴中或者主贴说明为什么这台机器适合大部分人制作。先看一下外观,还没有装饰,所以比较狂野。 1.jpg
02.jpg
01.jpg
5.jpg
+8  科创币    kokming999    2013/05/09
+30  科创币    北落师门    2013/05/10 材料太厉害了....
+30  科创币    听我说瞎话    2013/05/10 强大的动手能力以及材料利用率!
+100  科创币    jrcsh    2013/05/10
+22  科创币    大仙    2013/05/10 这都行?太强了~~想象力够丰富~!
+40  科创币    badboy-fly    2013/05/10 hentai!绅士啊!
+49  科创币    rb-sama    2013/05/11 好好努力!
来自:仪器与装备 / 机械与工具
39
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~~空空如也
noya2012 作者
11年8个月前 IP:未同步
523876
占楼,上面是机器能刻制SMD的sop8 和QPF48 6MM封装器件焊盘

说明    机器的动力 方面  
电源               打印机电源                                        自己打印机引出                                                                      0
驱动板  来自某宝160多一片的TB6560三轴信号和驱动一体板     到手没检测,半年后使用发现 y轴输入的一个hc125芯片有问题的,波形很差导致不定时丢方波。。。。导致累积误差       180
                                       步进电机   冒着收购站rpc鄙视的眼神购买的 5块钱一只共3只   后来更换Y的为46步进,共20块钱                                                          20
                                                                                                                                                                                
                                         光轴   12根 收集于不同年份不同地点由不同怪物掉落   平均5块一根      是的,我的机器全部用四光轴做一轴                       60                                                                                                                                                     60
                                          主结构材料 塑料    收集于工作场所价值      老板说垃圾卖1块钱一斤,结果我私吞了好多斤 也就是10公斤左右                                                                           20
                                            塑料粘合剂   1  瓶                                                                                                                                               成分   你懂得                                                                   20
                                          水管            加固用                                    2块一斤   来源 收购站rpc                                                                                                                                                                    10
                                           粉末形状的材料    沙子 白粉等等              免费                      从邻居和工作场所获得                                                                  
                                          主轴电机                         1个热烈推荐照片打印机里面哪个带编码盘的直流电机,可以上到12----100V(实际我收集了若干个平均每个5)                                                                5
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
523904
从上图可以看到,线路的边缘比较模糊和参差不齐,这是因为使用了低功率的玩具电机做主轴导致的,因为要在夜间使用,白天要工作10小时,而且经济条件不允许买好一点的线路板和材料做机器。材料是广告的废料加一瓶20块钱的黏合剂溶解组成的,我是一个广告的制作工,就是贴字割字开大雕刻机的那种,月薪只有1000块,除了吃饭抽烟就没有其他了。上主轴的图。
软件环境


简易的PCB出刀路文件工具  sprint-layout 6.0  最新版   附件


                                      德国爱好者开发,能输入PROTEL MULTISIM等专业工具的PCB成品GERBER图形,,,然后重新对准,输出为HPGL。pLT 文件,用MACH3就可以直接打开,也可以把PLT文件用转换一下成DXF,在ARTCAM2008中打开,ARTCAM2008是一个很专业的矢量编辑工具,和数控加工软件。我一般最后都用它来做。
attachment icon Sprint-Layout 6.0 中文绿色汉化版.rar 4.40MB RAR 35次下载
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
523911
外壳用坏的吸锡器作成,里面是两只6成19的轴承,主轴是电磨的手柄夹头。用起来还不错,精度够的。重复定位肉眼看不到偏差 4.jpg
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
523920
谢谢楼上加分。因为只有一个摄像头,做视频更加模糊,写完后再做吧。






复合图  

作品和 滑块和螺母  
雕刻机现在用的滑块是尼龙,之前用的是铜母绞孔之后粘好,后来发现阻力太大,索性用尼龙组。
传动螺母 开始用金属粘合胶加上铁粉       组合螺丝弹簧塑料法兰几部分做成  现在为了统一,也是用尼龙,只有使用大功率主轴的时候,换回金属螺母 6.jpg
+1
科创币
大仙
2013-05-13
楼主你的思路没被一般雕刻及制作的教程局限住说明想法已经强了一大截,再加上这么困难的情况还坚持做东西
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
523936
经过实验,广告黏合剂可以制作大量的结构用主材,具体配方为  一瓶广告黏合剂 20块钱,加2/3瓶塑料粉末或者块粒壮的塑料,形成粘稠的塑料糊
成本也就是20多。就可以保守得2公斤的浇注型复合材料。建议使用废旧光盘来溶解,因为这种材料最硬。压克力具有抗老化性能,但是强度不够PC光盘料硬,可以适当加一点。
然后在浇注的时候,混合适当的沙子,和钛白粉,后者的作用是抗环境照射老化和催化胶合速度,提高强度,阻止暴烈燃烧。
干固后的混合物,沙子越多,硬度越高,强度和铝材比略松,压紧后没实验过,只是简单浇注,用锉刀检测,比铝材耐磨,加入铁粉后可以提高关键强度,用于粘合主轴连轴器,制作齿轮等。

我的主轴部分使用了上面叙述到的材料来浇注中空柱体,用以固定两个轴承,在材料快要固化的时候,通电转动主轴,产生的震动,让轴承自行位移,用手捏紧刀头,让刀尖的晃动最小,然后,用一些801金属胶水做瞬间固化外壳和骨架,或者502也可以,有百分表就一边测量抖动一边调整。固化后,考虑到可能的后期形变,需要等其干透后,再检测,假如有变形,用火一边烤一边调整就好。这个是用塑料树脂胶水做东西的特点,就是方便调整,至于强度,请自行参考提高。用金属胶水做浇注合剂也可以,但是硬度没有复合了PC和PMMA的溶剂材料高。甚至也可以用PVC胶水做溶剂,但是不经济而且有毒,801胶水也有强烈的刺激气味。广告塑料粘合剂没有什么气味。便宜大量。


通过以上方法,制作出滑块座,光轴座,电机座,等等以前要送到外面加工的东西。

下图是用黏合剂粘的 主轴电机  (照片级喷墨打印机的主电机,和手提吸尘器的电机),可以看到,机器工作时候,切的太深卡住了,即使连轴的弹簧丝被电机猛的拧断了,那些胶水也不为所动。所以我的三轴之中有两个连轴器是直接用复合材料浇注的。
目前尼龙的连轴器工作不理想,因为存在不紧密的配合,传递的步数不均匀。复合材料的连轴器可以调节到一点回差也没有。 7.jpg
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
523947
本身我就可以接触到大型的雕刻机,但是上班就没有了时间,做一个零件就要好多个小时,刀具没有2刃冼刀,都是单刃的塑料木材刀,没有胶水直接粘上去快,用大雕刻机完成的主要部分都是用压克力做梁柱部分的加工,因为材料比较现成和简单堆积,底座是用扫描仪,然后叠加粘合更多的压克力,玻璃纤维管,沙子,太白粉,
但是这个小机器的调整部分和关键连接部分,都是用复合浇注材料制作的,连轴器,光轴座的垫平,光轴的矫正平衡,丝杆座和轴承的安装和平衡,电机座的安装和找平。都是用这种材料来做垫平和矫正。
[s:274]这个是世界上最垃圾的滑块,但是间隙却很紧密的,因为用了8个铜螺母制作,互相之间的位移被平均分配了。只要丝杆有一点不平衡,滑块就失去滑动能力,变得很涩。 8.jpg
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
524062
楼上朋友又加分了,谢谢!
newtypesf:我在广西穷地方的一个穷城市。。。。。。。。铜箔是没完全切除,
北落师门:

你看到点子上了,既然瞒不过了,就告诉大家,这个是故意的,因为制作好看的板子的时候,先用机器去刮线路板上覆盖的阻焊漆。不用主轴转动。用很小的针头。量好针头的直径后,在ARTCAM出图的时候,创建一把这样的刀具,最后出来的线路板是泛着彩虹光的。

做大线径的PCB简单方法    在做的时候,把空白线路板涂上油漆,用厚点双面胶贴在经过机器刨平了的一个木板上,因为双面胶可以上下受力变形,刀头划掉不需要的油漆。板子两边用图钉按住不用按到底,限制左右晃动。

小线径暂时保留做法,因为制作了一把特殊的PCB主轴,考虑一下申请专利的可能。


再拿去用盐酸双氧水腐蚀,或者其他方便找到的腐蚀剂,单用雕刻机来做线路板,虽然快,但是需要很高的精度例如主轴要很静无抖动,用激光的话也太复杂和口径太大。不适合大家人手一台。,对于个人来说,要绕道,用方法换精度来达到同样的效果,这个是个人的方法论,因为线路太细,要采用这样的制作方法,我现在在做一个CM108usb  声卡。做好了再上图。
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
524162
回 19楼(牛逼大仙) 的帖子
楼上说得对,当初我进去公司的目的是,纯是为了摸雕刻机而去的,结果变成了安装工,就是什么都要干那种,从安装维修电脑到安装维修机器到安装维修LED屏幕各种设计XX,发现雕刻机的维宏比mach3简单多了。。。。。。。。。控制软件各家的机器不同,但是原理一样,都是方波推电机。加个键盘和屏幕离线工作那样。
说到公司的雕刻机,这个机器本来已经布满了灰尘,活动龙门结构,注定不能开太快,但是它还是很结实的早期产品2吨重,加工面积 1。22 X2。86,使用的是维宏控制卡,维宏比MACH3简单得象傻瓜那样,断电有记忆,随时中断回原点,随时回进程,只要有说明书,。。。。。。经过我的仔细清扫和换油,它又恢复了干劲,被公司的那些人一直没上过油,到处是灰尘。驱动电路5厘米厚的塑料灰,一个保温罩那样。

雕刻机和其他的工业母机有相同的地方,就是利用相同的建摸方式,相同的输出代码或者后处理器,平时也是使用delcam系列例如artcam和powermill做工件,比较了解和熟悉了,虽然是三轴的广告雕刻机,但是它也用了(y)线形导轨和(x)带座光轴,Z是用传统光轴,M35的大滚珠丝杠比较合理的结构,属于国产货质量合格范围内吧我想。当然和打印机光轴或者硬盘碟片那样的精度是没比较的。广告的检验对象是人的肉眼,和工业上的检验对象是万分卡尺不同。但是工业级的UM级精度是不可能用2万多就可以买到的。所以楼上说难度和精度,这个确实不同。至
目前正在自己设计一些商业性的装饰花,一次成型花。还有柜子的花边等,这些曲面和线条都比机械零件的多,说到精度是由机床决定的。个人没有进过大工厂开加工中心,但是估计一下,前辈别笑话,用加工中心也是这样的处理方式只不过复合机床会有很多个轴和换刀,其实在软件里也就是一个选型或者换刀的问题,更简单点用featurecam就可以自动识别零件,填入公差和刀具几把,型号然后就出来刀路了。输出文件后,用机床自带的系统读入道路文件执行就是。我开过激光切割机和机械的跣床,数控原理都一样。由主机发出方波推动步进电机或者伺服,后端控制不同而已,即使是瑞士车床或者恒温坐标镗床,也是由刀路文件决定加工速度和精度以及加工风险的,当然高级机器会有很多完善的传感器保护,软件会很庞大那样。。这里有好多机电高手,我这个低级的操作工就不乱说了。目前个人的深水区在单片机和C方面,做这个小雕刻机就是为了方便学习单片机了。          
个人觉得软件 ,单片机和精度才是现代机床的核心灵魂。    这个坛子的人玩单片简直象玩具那样,所以决定进来。
后期目标是自己做闭环步进伺服,做出闭环伺服后,机器安装的误差都不复存在。误差由光尺决定。。。。
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
524191
[s:275]我个子矮,才160,脸色苍白,所以各种接待工作都不行的,,,,,只有靠自己双手劳动了 。即使体力上吃力,但是挂一下条幅钉个钉子那些不算太重,目前还没时间找其他工作。。。[s:267]出来混,是要个子的,我的血的教训。不够高挂条幅结果手抓了一下旁边的铁丝网然后3米掉落,还好早年被人拉去练过散打一个月,被打的那个 。会有本能肌肉收缩反映,耐摔。。。。。
+1
科创币
邪恶的yin
2013-05-11
出来玩。我前几天来的广西。我在玉林岑溪。QQ 867933774
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
524419
谢谢楼上各位同志(科学是我们的爱人的意思science is my lover)[s:274]  

rb-sama:知道了,刚去理发,剪了个悍匪的头型,看能不能好点
cnacd    沙子的作用是增强混合物的刚性,因为传说中最好的机床要用岩石来做的。要增加韧性可以混进铁丝,还有耐磨可以增加氧化铝粉末。如果你在做类似的而资金多得可以买好材料的话,建议直接买环氧树脂,本例子中的混合物需要2天时间才达到原来物质PC塑料那样的硬度。
newtypesf 大人 已加好友。





newtypesf: 有心人!已加



下面这个图片是刚完成的 用这台机器完成的最仔细布置操作环境之后的作品。图片在ACDSEE调整过亮度,没有柔化和锐化和其他损失过。





01.jpg
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
524586
楼上,我也想拥有大机器,可以做很多东西了。
下面是用小机器加工的一个激光模组  ,透明支架部分和线路板部分都是小机器做的。直径和一个1毛差不多,用雕刻机挖出适合透镜形状的孔,刚好卡住镜头,弄点热熔胶点住。 2.jpg
6.jpg
未命名.jpg
5.jpg
4.jpg
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
525119
回 29楼(newtypesf) 的帖子
这个历史第一次听说,谢谢提供!看来苏联人是经过调查才用这种代替品的。我看过外国网友做的黑色大理石雕刻机,抛光过。帅呆了。
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
526662
今天小雕刻机终于咯吱着完成了第一个大型的工作,速度是 F1980,就是雕刻一付象棋和一块TB6560步进驱动板。。。。象棋别人已经拿走了,干硬木的时候,分层下刀,一次下0。3总深度只要0.5。轮廓和大机器刻的没有区别,就是 底部不平整,有经验的朋友知道是什么问题吗。
步进驱动是用画的方法画掉不要的油漆来做的,,,,面积很大,时间比较长,,于是决定用烙铁壳主轴来直接雕刻,用0.3MM尖刀,,已经擦去油漆的那张就是成品。一笔都没错哟。先钻孔,后雕刻。我把雕刻文件传上来。当小雕刻完成了工作,划针回到原来那个很微小的定位十字的时候,我激动啊。。。。。一点不差。
加工上的心得是,,,对于线路板,感觉用BMP产生浮雕雕刻的效果,比用矢量的感觉干净些,但是走刀时间长,用BMP生成矢量区域清除加工的方式,会比较精准,但是因为后期有一个走轮廓的步骤,如果是很小的线条,就容易刮断了。所以,如果机器定位没问题的话,我自己决定还是用图片生成浮雕雕刻出来。 QQ图片20130519131655.jpg
QQ图片20130519131659.jpg
QQ图片20130519131647.jpg
QQ图片20130519132127.jpg
QQ图片20130519131705.jpg
QQ图片20130519132328.jpg
QQ图片20130519131912.jpg
QQ图片20130519132145.jpg
QQ图片20130519131821.jpg
QQ图片20130519132040.jpg
QQ图片20130519132324.jpg
QQ图片20130519131908.jpg

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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
527150
回 33楼(noya2012) 的帖子
这是另一面,注意翻面的时候,自己对好原点位置了。。。。因为没有打孔文件,已经在A面打孔,,只有刀路,。我的方法是用两张单面板分别刻,好了就磨薄它,然后合成一张,过孔直接扎个铜丝焊接。


DRLL 是用0.8钻头加工,0.1 0.3 的意思就是尖刀直径,其实用0.3一把就可以。最后切板时候也是用0.8钻头。
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noya2012作者
11年8个月前 IP:未同步
527340
回 34楼(noya2012) 的帖子
晚上回来,决定用小雕刻机开始继续自身的完善,于是仔细调整了X Y轴的垂直度,,,,,,,,,,,,,最后,,我激动得要尿了。。。看图,,一丝不差的零件被小机器做出来了,这个塑料是老式三菱显示器里面的导光板,硬度比较高,各种溶剂抵抗,特殊的很,分次下刀,每层0.3MM,咯吱了20分钟后,,,是主轴在咯吱,而且只是连轴器的杂音。    然后完成了这个内径19的M6丝杆用轴承座。用在即将改进的Z轴上。         我的小机器并不是很结实,用手搬主轴部位会有一点变形,但是估计着力量比切削力要大。既然结构上的刚性没问题,能够抵消切割时候的反作用力,也就可以了。不需要巨大的重量来把雕刻机做成铣床那么笨重。电源上是用36V经过LM2596整流24V来提供给主轴那个风扇用的18V电机,我觉得这个比较高速,就用着。电机两边加了两块硬盘的强磁来进一步提高速度。
[s:274]开始复制雕刻机,向大机器进发。 35-1.jpg
35.jpg
jiagong.jpg
+10
科创币
cnacd
2013-05-21
雕刻机的自我进化。
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