PCB grawerem laserowym

[Thor]

Witam
Jest bardzo fajna metoda, oszczędzająca wiele czasu i pracy przy wykonywaniu w warunkach domowych własnych płytek drukowanych,
mianowicie przy użyciu laserowych grawerów, gdzie nie ma potrzeby nawet żadnego chemicznego wytrawiania, wszystko robi laser, nawet wierci otwory i docina płytkę na wymiar i kształt:
https://www.youtube.com/shorts/LAJy52-cymk
https://www.youtube.com/watch?v=8peIFpolsmk&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=PoYcjyghDx4
https://www.youtube.com/watch?v=-dQzufH8FEQ
https://www.youtube.com/watch?v=5c3d46o6v24
Dodatkowe zalety, to oczyszczanie padów pod lutowanie, po zrobieniu soldermaski i warstwy opisowej przez laser grawera.
Reasumując można mieć własne PCB w dwóch warstwach o jakości i dokładności zbliżonej do tej jakie robi się w firmach produkcyjnych.
Zasadnicza tutaj kwestia jest taka, bo da się to grawerowanie zrobić na dwa sposoby.
Pierwszy sposób to wypalenie uprzednio nałożonej matowej
czarnej farby w sprayu i wypalenie jej w miejscu gdzie miedź będzie później chemicznie wytrawiana - tutaj w teorii prawie każdy grawer się nadaje, gdyż moc lasera nie jest na tyle duża aby była w stanie usunąć niczego oprócz czarnej farby.
Drugi sposób, który mnie interesuje bardzie to wtedy, gdy nasz grawer posiada odpowiednią moc, zdolną do wycięcia wszystkiego w laminacie, czyniąc proces całkowicie zautomatyzowanym. Wszystko jest na załączonych filmikach na YT.
I tutaj najważniejsza kwestia jest tego jaką musi mieć moc taki grawer aby móc przeciąć PCB, a przynajmniej aby usunąć miedź, bez potrzeby jej chemicznego wytrawiania z laminatu.
Jakie inne parametry musi mieć głowica lasera, biorąc pod uwagę jej moc i prędkość jej posuwu w trakcie pracy, aby nie przepalić materiału.
Ma ktoś jakieś doświadczenia w tym temacie i chciałby się podzielić?

W tytule PCB powinno być...

[Yuri]

Poprawiłem tytuł.

Główny problem to cena grawera - taka zabawka tania nie jest. Tymczasem u chińczyka za grosze można zamawiać PCB z większą ilością warstw, przelotkami, ścieżkami 3mils itd. Jeśli ktoś ma grawer można skorzystać, jeśli nie... Kupowanie go do robienia PCB się raczej nigdy nie zwróci. Zwłaszcza że wynikowy laminat i tak jest prymitywny technologicznie jak na 2025r, dla mnie projektowanie na mniej niż 4 warstwach oznacza desperackie cięcie kosztów.

[wesolyyyy]

Nie jestem specjalistą od laserów, ale bawiłem się nieco CNC chińskim z laserkiem (CNC3018). Używałem go głównie do usuwania soldermaski z pól lutowniczych, problem polegał na tym że na miedzi tworzyła się warstwa jakiegoś tlenku który uniemożliwiał lutowanie. Nie pomagały topniki, trzeba było ten tlenek zedrzeć skrobakiem z włókna szklanego.
Samo cięcie laminatu nie jest żadnym problemem - zwykle robi się to na kilka lub kilkanaście przebiegów. Cięcie tego na raz nie ma dużego sensu bo poprzypalasz krawędzie laminatu i będą brzydkie.
Jeżeli chodzi o usuwanie miedzi laserem - pamiętaj że to nadal sposób termiczny. Nagrzewasz miedź aż wyparuje, a miedź stosunkowo dobrze przewodzi ciepło. Dlatego jakbyś miał usunąć mały procent miedzi w przeliczeniu na centymetr kwadratowy, całość mogłaby działać całkiem nieźle. Przy większych ilościach miedzi do usunięcia oraz cieniutkich ścieżkach robi się problem przegrzanej miedzi która odklei się od laminatu.
Do tego dochodzi zwęglenie laminatu i tworzenie zwarć między ścieżkami. Trzeba uważać z mocą lasera. Same lasery, przynajmniej te o których piszesz, to lasery światłowodowe. Całkiem ciekawe konstrukcje w których laser półprzewodnikowy pełni funkcję jedynie pompy, a cała magia dzieje się we włóknie światłowodowym którego duże pętle są umieszczone wewnątrz urządzenia. Stosunkowo prosta technologia, do tego bardzo efektywna - małe zabawki mogą mieć moce kilkudziesięciu watów, gdzie większe skrzynki potrafią iść w kilowaty - wszelkie spawarki laserowe, maszyny do odrdzewiania laserem oraz większość laserów medycznych to właśnie lasery fiber. Bawiłem się kiedyś spawarką laserową w tym stylu, bardzo przyjemnie się tym spawa, łatwo i przyjemnie, ale samo urządzenie niewiarygodnie drogie.
Koniec końców to co napisał Yuri - obecnie chińczyki sprawiły że produkcja PCB w domu nie ma najmniejszego sensu. Za śmieszne pieniądze dostajesz profesjonalne płytki, za podobnie nieduże kwoty jeszcze Ci je polutują. Z dalszą częścią wypowiedzi nie bardzo się zgodzę, bo w niektórych projektach nawet 2 warstwy to zbędna przesada, a jednak płytki dwuwarstwowe są dużo tańsze od cztero i warto się nieco pobawić z layoutem by się w nich zmieścić.

[Thor]

Ani myślę o celach zarobkowych pod produkcję PCB taką frezarką, chodzi mi tylko i wyłącznie o oszczędność czasu i nerwów przy wyrabianiu płytek metodą termotransferu czy naświetlania. Tym bardziej jeśli systematycznie trzeba wykonywać prototypy w grę chodzi oszczędność na wytrawiaczach i płytkach światłoczułych, które kosztują nie mało. Orientacyjny koszt 2000-2500zł za laser 20W, bo takie widzę na internecie zrobią niby wszystko, to nie taki straszny, a już żaden koszt w przypadku frezarki za 500-700zł zdolnej wypalać farbę.
Można się jeszcze pokusić o tradycyjną frezarkę CNC. Są takie z polem roboczym 30x18cm od 600zł, które wg. deklaracji sprzedawców poradzą sobie z wycięciem PCB. Czy warto kupić taką?
Z laserem o tyle problem, że trzeba zawsze dokładnie dobrać parametry cięcia, od mocy głowicy, po czas posuwu i częstotliwość, inaczej albo czegoś nie dotnie, albo przepali materiał. No i minus, że mocno smrodzi, stąd musi być pomieszczenie z wyciągiem...

[wesolyyyy]

Tym bardziej jeśli systematycznie trzeba wykonywać prototypy w grę chodzi oszczędność na wytrawiaczach i płytkach światłoczułych, które kosztują nie mało.

Polecam płytki stykowe albo płytki uniwersalne do łączenia pól drutem. Wygląda średnio, trochę czasochłonne, za to działa.

Orientacyjny koszt 2000-2500zł za laser 20W, bo takie widzę na internecie zrobią niby wszystko, to nie taki straszny, a już żaden koszt w przypadku frezarki za 500-700zł zdolnej wypalać farbę.
Można się jeszcze pokusić o tradycyjną frezarkę CNC. Są takie z polem roboczym 30x18cm od 600zł, które wg. deklaracji sprzedawców poradzą sobie z wycięciem PCB. Czy warto kupić taką?

Jak chcesz mogę Ci sprzedać zwłoki mojej. Właśnie taka 30x18cm. Do wiercenia w PCB była nawet nienajgorsza, tylko jak miało się dużo średnic otworów to trzeba było ręcznie je zmieniać i jej pilnować. Do frezowania płytek, absolutnie. Frezy spiralne 0.1mm są tak delikatne że łamią się jak źle na nie spojrzysz. Całą konstrukcja jest zbyt giętka (mowa o usuwaniu miedzi o grubości 35um), a jak chcesz frezować głębiej to łamiesz frez i 4 dychy w plecy oraz frezujesz od nowa. Krótko mówiąc - ta frezarka bardziej się psuła niż działała, zrobiłem na niej z powadzeniem może 5 płytek, w ogromnych mękach i z problemami.

[Yuri]

Z dalszą częścią wypowiedzi nie bardzo się zgodzę, bo w niektórych projektach nawet 2 warstwy to zbędna przesada, a jednak płytki dwuwarstwowe są dużo tańsze od cztero i warto się nieco pobawić z layoutem by się w nich zmieścić.

Szczerze, ostatnio rzadko projektuję rzeczy na tyle proste żeby upychanie ich na dwóch warstwach było jakkolwiek sensownym pomysłem więc jestem trochę "out of touch". Jednakże... Jeśli projektujesz coś, co ma potem przejść testy EMC, szybko okazuje się że wiele jest układów gdzie 4 warstwy wychodzą taniej niż inżynierogodziny i wielokrotne wycieczki do komory.

[Thor]

Frezy spiralne 0.1mm są tak delikatne że łamią się jak źle na nie spojrzysz.

Frezem grubości włosa nie zamierzam nic robić. W zupełności wystarczy mi frez o średnicy nawet - 0.8mm. Zwłoki to znaczy, że co popsuła się?
Jakie ma parametry? Czy wrzeciono ma dostateczną moc, czy prędkość posuwu została odpowiednio dobrana, czy nie ma luzów no i ci co bawią się frezarkami koniecznie radzą zrobić mapę krzywizn materiału przed frezowaniem.
Ja znalazłem ofertę takiej frezarki, dość dobry stosunek ceny do parametrów i pytanie zasadnicze, czy godna jest polecenia:
https://allegro.pl/oferta/frezarka-cnc- ... 6937234072

[wesolyyyy]

Zwłoki to znaczy, że co popsuła się?

Tak, kilka razy wymieniałem procesor (Atmega128) bo się spalił od przepięć, sporo przeróbek i dodanych funkcji jak krańcówki, wentylatory czy zmienione stepsticki na takie bardziej z górnej półki. Ale ma już wyrobione łożyska ślizgowe i ma duże luzy, wszystkich bolączek nie pamiętam. W każdym razie co chwila coś się działo, szkoda na to czasu.

Jakie ma parametry? Czy wrzeciono ma dostateczną moc, czy prędkość posuwu została odpowiednio dobrana, czy nie ma luzów no i ci co bawią się frezarkami koniecznie radzą zrobić mapę krzywizn materiału przed frezowaniem.

Miałem taką:
https://pl.aliexpress.com/item/10050053 ... VsQAvD_BwE
Albo wpisz w necie CNC3018. Laser 15W, oryginalne wrzeciono z silnika 775, potem zmieniłem na takie samo jak w linku które Ty wysłałeś. Mapa krzywizn konieczna do wykonania, w końcu frezujesz kilkadziesiąt mikrometrów.

[wesolyyyy]

https://www.youtube.com/watch?v=wAiGCyZZq6w
Kurcze... jednak się da i działa to całkiem nieźle jak się posiedzi nad ustawieniami.