पीसीबी डिजाइनिंग और आइसोलेशन मिलिंग केवल फ्री सॉफ्टवेयर का उपयोग करके: 19 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

इस निर्देशयोग्य में मैं आपको दिखाऊंगा कि कैसे अपने स्वयं के पीसीबी को डिज़ाइन और गढ़ना है, विशेष रूप से मुफ्त सॉफ्टवेयर का उपयोग करना जो विंडोज के साथ-साथ मैक पर भी चलता है।

तुम्हें जिन चीज़ों की ज़रूरत पड़ेगी:

• इंटरनेट कनेक्शन वाला कंप्यूटर
• सीएनसी मिल/राउटर, अधिक सटीक, बेहतर
• 45°/20°
• 0.8 मिमी ड्रिल बिट
• 3 मिमी एंडमिल
• तांबे पहने बोर्ड
• दो तरफा चिपकने वाला टेप

चरण 1: सॉफ्टवेयर प्राप्त करें

आपको निम्न सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता है:

• फ़्रिट्ज़िंग
• इंकस्केप
• मेकरकैम

लिंक पर क्लिक करें, अपने कंप्यूटर पर सॉफ्टवेयर डाउनलोड और इंस्टॉल करें। मेकरकैम को डाउनलोड/इंस्टॉल करने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि यह सीधे आपके ब्राउज़र में चलता है।

चरण 2: फ्रिट्ज़िंग में डिजाइनिंग

फ्रिट्ज़िंग शुरू करें और एक नया स्केच शुरू करें।

विंडो के शीर्ष पर ब्रेडबोर्ड टैब पर क्लिक करके ब्रेडबोर्ड दृश्य पर जाएं।

दाईं ओर आपकी पार्ट-लाइब्रेरी है, अपने सर्किट में इच्छित घटकों का चयन करें और उन्हें ब्रेडबोर्ड विंडो में खींचें और छोड़ें। सुनिश्चित करें कि भागों में वांछित चश्मा हैं जैसे पिनआउट, मूल्य और आकार। आप अपनी स्क्रीन के नीचे दाईं ओर निरीक्षक में चयनित घटक के इन चरों को बदल सकते हैं।

इस उदाहरण में मैं एक सर्किट बना रहा हूं जो 12V रिले को स्विच करने के लिए Arduino नैनो का उपयोग करता है। इसके लिए मुझे एक ट्रांजिस्टर की आवश्यकता है जिसमें आधार के लिए एक अवरोधक के साथ-साथ रिले कॉइल के समानांतर एक कैच डायोड और दो स्क्रू टर्मिनल हों।

घटकों के बीच कनेक्शन/तार घटक के एक पैर/पिन पर क्लिक करके और खींचकर बनाए जाते हैं। तारों में बेंडपॉइंट को तार के अंदर क्लिक करके और खींचकर बनाया जा सकता है।

सर्किट के काम करने के लिए आपको आवश्यक सभी कनेक्शन बनाएं और वास्तविक ब्रेडबोर्ड पर करें।

चरण 3: योजनाबद्ध दृश्य

अब योजनाबद्ध दृश्य पर नेविगेट करें।

आप अपने सभी घटकों और उनके कनेक्शन के साथ एक वायरिंग आरेख देखेंगे। घटकों को उचित क्रम में खींचकर और धराशायी कनेक्शन लाइनों को क्लिक करके और खींचकर चीजों को व्यवस्थित करें ताकि वे खुद को छेड़छाड़ न कर सकें।

चरण 4: पीसीबी देखें

पीसीबी व्यू पर जाएं।

अपने घटकों को उचित क्रम में खींचें। अंगूठे का एक अच्छा नियम सबसे अधिक पिन वाले घटकों को केंद्र में और अन्य घटकों को आसपास रखना है। एक कॉम्पैक्ट वितरण प्राप्त करने का प्रयास करें।

आपके द्वारा बैकग्राउंड में दिखाई देने वाले ग्रिड में पुर्जे अपने आप लॉक हो जाते हैं। ग्रिड आकार बदलने के लिए देखें -> ग्रिड आकार सेट करें पर जाएं।

चरण 5: ऑटोरूट

रूटिंग -> ऑटोराउटर/डीआरसी सेटिंग्स पर क्लिक करें और कस्टम उत्पादन प्रकार चुनें। अब आप अपनी मशीन/एंडमिल/सर्किट के आधार पर ट्रेस चौड़ाई को वांछित मोटाई पर सेट कर सकते हैं। मैंने 48mil का इस्तेमाल किया। ओके पर क्लिक करें"।

ग्रे आयत (पीसीबी बोर्ड) का चयन करें और इंस्पेक्टर में लेयर्स-ड्रॉपडाउन को "वन लेयर (सिंगल साइडेड)" में बदलें।

अब विंडो के नीचे Autoroute-बटन दबाएं और कंप्यूटर को रूटिंग का काम करने दें!

चरण 6: कुछ और रूटिंग

जब ऑटोराउटिंग पूरी हो जाए, तो उनके बेंडपॉइंट्स को क्लिक करके और खींचकर ट्रेस को साफ करें। बेंडपॉइंट पर राइट क्लिक करें और इसे हटाने के लिए रिमूव बेंडपॉइंट चुनें।

कभी-कभी ऐसे कनेक्शन होते हैं जिन्हें Autorouter रूट नहीं कर सकता। आपको धराशायी कनेक्शन लाइनों को क्लिक करके और खींचकर उन्हें हाथ से रूट करना होगा। पुर्जों की लाइब्रेरी से जंपर्स का उपयोग उन निशानों पर कूदने के लिए करें जिन्हें आप अन्यथा प्रतिच्छेद करेंगे।

आप लाइब्रेरी से अपने बोर्ड पर "सिल्कस्क्रीन इमेज" या "सिल्कस्क्रीन टेक्स्ट" खींचकर कॉपर मास्क में दिखाई देने वाले टेक्स्ट/लोगो भी जोड़ सकते हैं। अपना लोगो चुनें और इंस्पेक्टर में प्लेसमेंट - पीसीबी लेयर ड्रॉपडाउन मेनू के तहत "कॉपर बॉटम" चुनें। आप निरीक्षक में "लोड छवि फ़ाइल" पर क्लिक करके अपनी स्वयं की.svg फ़ाइलें भी लोड कर सकते हैं।

चरण 7: अपने सर्किट की जाँच करें

यदि आपको लगता है कि आप रूटिंग के लिए तैयार हैं तो रूटिंग -> डिज़ाइन रूल्स चेक पर क्लिक करें ताकि छूटे हुए कनेक्शन / ओवरलैपिंग या इंटरसेक्टिंग ट्रेस के लिए अपने निर्माण की स्वचालित रूप से जाँच की जा सके।

सभी त्रुटियों को समाप्त करने का प्रयास करें और DRC को तब तक दोहराएं जब तक कि कोई और समस्या न हो। डिजाइन समाप्त हो गया है!

तल पर "पीसीबी के लिए निर्यात करें" पर क्लिक करके अपने पीसीबी को.svg फ़ाइलों के रूप में निर्यात करें। निर्यात बटन पर छोटे तीर पर क्लिक करें और "Etchable (SVG)" चुनें।

आपको अपनी चयनित निर्देशिका में निर्यात किए गए svg का एक गुच्छा मिलेगा लेकिन हम उनमें से केवल दो का उपयोग करेंगे:

• *आपका फ़ाइल नाम*_etch_copper_bottom_mirror.svg
• *आपका फ़ाइल नाम*_etch_mask_bottom_mirror.svg

अन्य सभी फाइलों को हटाया जा सकता है।

चरण 8: इंकस्केप

इंकस्केप में *yourfilename*_etch_copper_bottom_mirror.svg खोलें, सब कुछ चुनें और बार-बार ctrl+shift+g दबाएं जब तक कि सब कुछ असमूहित न हो जाए।

दृश्य चुनें -> प्रदर्शन मोड -> रूपरेखा। अब आप बिना फिल या स्ट्रोक के केवल वैक्टर देखेंगे।

सभी निशानों का चयन करें और पाथ -> स्ट्रोक टू पाथ पर जाएं।

सभी निशानों का चयन करें और पथ -> संघ पर जाएं।

सहेजें।

फ़ाइल अब CAM के लिए तैयार है!

अन्य.svg जिसे हमने फ्रिट्ज़िंग से निर्यात किया है उसे इंकस्केप में संसाधित करने की आवश्यकता नहीं है।

चरण 9: मेकरकैम

अपना ब्राउजर खोलें और मेकरकैम डॉट कॉम पर जाएं।

संपादित करें -> प्राथमिकताएं संपादित करें पर जाएं और एसवीजी आयात डिफ़ॉल्ट रिज़ॉल्यूशन को 90 पीपीआई में बदलें।

फ़ाइल पर जाएँ -> SVG फ़ाइल खोलें, अपनी निर्देशिका में नेविगेट करें और "*yourfilename*_etch_copper_bottom_mirror.svg" फ़ाइल चुनें।

चरण 10: अलगाव मिलिंग

अपने सभी निशानों का चयन करें (लेकिन पिन के आंतरिक घेरे नहीं) और CAM -> प्रोफाइल ऑपरेशन पर जाएं।

यदि आपका सीएनसी GRBL आधारित है, तो आप सभी CAM को मेकरकैम में शाही इकाइयों में करना चाह सकते हैं (आगे के संदर्भ के लिए यहां देखें)। तो आपको टाइप करने से पहले अपने सभी मिलीमीटर को इंच में बदलना होगा।

यदि आप आइसोलेशन मिलिंग प्रक्रिया के लिए 0.2 मिमी टिप के साथ 45 डिग्री वी-बिट का उपयोग कर रहे हैं और सामग्री में 0.25 मिमी गोता लगा रहे हैं, तो आपके कॉपर क्लैड बोर्ड की सतह पर प्रभावी टूल व्यास 0.39 मिमी है। यह 0, 015354331 इंच में परिवर्तित हो जाता है, याय!

जैसा कि कहा गया है, हम बोर्ड में 0.25 मिमी गहराई तक जाना चाहते हैं, इसलिए हम अपने लक्ष्य गहराई के रूप में -0.0098425197 इंच टाइप कर रहे हैं। स्टेप-डाउन मान इससे बड़ा होना चाहिए ताकि कटर एक ही पास से गुजरे।

मुझे अपनी मशीन पर अच्छी तरह से काम करने के लिए 150 मिमी/मिनट की फ़ीड दर और 50 मिमी/मिनट की डुबकी दर मिली।

ओके पर क्लिक करें।

चरण 11: लोगो

लोगो/टेक्स्ट का चयन करें और CAM -> फॉलो पाथ ऑपरेशन पर जाएं।

लोगो में अधिक विवरण के लिए, मैंने 20° 0.2mm V-Bit का उपयोग किया। चूंकि इस ऑपरेशन के साथ आपके कटर का केंद्र पथों का अनुसरण करता है (प्रोफाइल ऑपरेशन के विपरीत जहां कटर का "किनारा" पथ का अनुसरण करता है), यह महत्वपूर्ण नहीं है कि आप टूल व्यास के लिए क्या टाइप करते हैं।

लक्ष्य गहराई इस बार -0.2 मिमी (अधिक विवरण के लिए) है।

अन्य सभी मान आइसोलेशन मिलिंग के समान हैं।

ओके पर क्लिक करें।

चरण 12: कंटूर पास

अब हम अपने पीसीबी को स्टॉक कॉपर क्लैड बोर्ड से काटना चाहते हैं।

बाहरी समोच्च का चयन करें और आवश्यक मान टाइप करें।

मैंने लगभग ४०० मिमी/मिनट की फ़ीड और ५० मिमी/मिनट की डुबकी के साथ ३ मिमी ४-बांसुरी बिट का उपयोग किया। स्टेप डाउन 0.4 मिमी था।

ओके पर क्लिक करें।

सीएएम पर जाएं -> सभी की गणना करें।

सीएएम पर जाएं -> जीकोड निर्यात करें।

प्रत्येक ऑपरेशन को एक फ़ाइल में निर्यात करें। चूंकि प्रत्येक ऑपरेशन के लिए दूसरे टूल की आवश्यकता होती है, इसलिए टूल के बाद फाइलों को नाम देना सबसे अच्छा है।

चरण 13: ड्रिलिंग

पृष्ठ को पुनः लोड करें ताकि आप एक "नई परियोजना" शुरू कर रहे हैं।

"*Yourfilename*_etch_mask_bottom_mirror.svg" फ़ाइल खोलें। ऐसा करने से पहले SVG-स्केलिंग को 90ppi में बदलना न भूलें!

सभी छेदों का चयन करें।

सीएएम -> ड्रिल ऑपरेशन पर जाएं।

मैंने 0.8 मिमी ड्रिल बिट का उपयोग किया। मेरा बोर्ड 1.5 मिमी मोटा था, इसलिए एक साफ छेद के लिए मैंने लक्ष्य गहराई के लिए -2 मिमी का उपयोग किया। ड्रिल को एक ही पास से गुजरने के लिए पेक की दूरी इस मान से बड़ी होनी चाहिए। मैंने लगभग ५० मिमी/मिनट की डुबकी दर का उपयोग किया।

ओके पर क्लिक करें और सभी छेदों का स्वतः पता चल जाता है।

सीएएम पर जाएं -> सभी की गणना करें।

अपना जीकोड निर्यात करें।

चरण 14: मशीन तैयार करना

कॉपर क्लैड बोर्ड को अपनी मशीन के स्पॉइलबोर्ड पर चिपकाने के लिए दो तरफा टेप की कुछ स्ट्रिप्स का उपयोग करें।

सुनिश्चित करें कि स्पॉइलबोर्ड का यह हिस्सा पूरी तरह से समतल है, उदाहरण के लिए आप इसे एक पॉकेट मिलिंग के साथ समतल कर सकते हैं (बस 0.5 मिमी गहरा होना चाहिए)।

या एक ऑटोलेवलर का उपयोग करें। जीआरबीएल उपयोगकर्ताओं के लिए यह चिलीप्पर का उपयोग करके किया जा सकता है।

चरण 15: मिलिंग शुरू करें …

45° V-Bit. लोड करें

gcode फ़ाइलों का शून्य स्थान निचले बाएँ कोने पर और स्टॉक सतह के शीर्ष पर होता है।

इसलिए अपनी मशीन को स्टॉक के निचले बाएँ कोने के पास नेविगेट करें और स्पिंडल को नीचे करें ताकि बिट की नोक मुश्किल से सतह को छू सके। इसे अपने शून्य स्थान के रूप में सेट करें और आइसोलेशन मिलिंग शुरू करें।

चरण 16: …ड्रिलिंग…

टूल को 0.8 मिमी ड्रिल बिट में बदलें और जब टिप सतह को छू रही हो तो अपना नया Z शून्य सेट करें। छेद ड्रिल करना शुरू करें।

चरण 17: … उत्कीर्णन

टूल को 20° वी-बिट में बदलें और लोगो/टेक्स्ट को उकेरने के लिए फॉलो पाथ ऑपरेशन शुरू करें।

चरण 18: कट आउट

अंतिम चरण पीसीबी को स्टॉक सामग्री से काटना है।

ऐसा करने के लिए 3 मिमी एंडमिल और दूसरे प्रोफाइल ऑपरेशन का उपयोग करें।

चरण 19: सफलता

वहां आप अपने नए होममेड पीसीबी के साथ जाएं!

यदि आप तेज़ हैं (और आपका डिज़ाइन बहुत जटिल नहीं है) तो आप इसे 1 घंटे से कम समय में विचार से उत्पाद तक बना सकते हैं।

मुझे आशा है कि यह ट्यूटोरियल आपकी परियोजनाओं में आपकी सहायता करेगा और यदि आप चाहें तो आप मुझे इस पृष्ठ के शीर्ष पर या यहां वोट कर सकते हैं। शुक्रिया!

डिजाइन के लिए दिमाग में दूसरा पुरस्कार