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PCB CNC原型,快速制造的答案,你一直在寻找

在数控机床上铣削的电路板

1940年,两兄弟开了一家无电梯餐厅,提供汉堡包和炸薯条的简单菜单,用一次性包装纸包装。他们的目标是提供快速、高效、便宜的食物,从那时起,他们的名字就成为了快餐的代名词。你可能听说过他们,他们的名字叫麦克唐纳。

就像快餐的目标是快速为您提供吃的东西一样,PCB原型的目标是快速为您提供设计的工作版本。但问题是PCB原型传统上只能从外部制造商或复杂的diy蚀刻套件获得。值得庆幸的是,这种情况现在已经改变,因为低成本铣床为设计师提供了另一种选择。我们将在这里看看CNC原型,以及它如何成为您下一个PCB项目的更好选择。

什么是PCB CNC原型

如你所知,数控铣床已经用于PCB制造过程中路由,或切割,周围的板轮廓。它们也可以用于板本身的切割。更进一步,铣削也可用于从电路板表面去除铜,这一过程称为隔离铣削。铣削将去除铜覆盖基板表面的铜区域,以创建标准电路板特征,如垫、走线、填充和过孔。一旦完成,你将有一个硬件原型一起工作

在CNC原型之前,电路板要么必须是面包板,内部蚀刻,要么发送给制造商:

  • 电路试验板在面包板上创建电路已经成为电路开发的标准方法,被业余爱好者、学生和工程师使用。然而,当涉及到复制更快更复杂的电路时,面包板确实有一些缺点。铣削PCB原型可以相对快速地创建一个工作电路板,并且结构更像最终的生产电路而不是面包板。

  • 蚀刻:另一种制作快速简单原型的方法是自己蚀刻。有工具包可以做到这一点,但无论你要处理的化学品和蚀刻过程的复杂性。然而,CNC铣削可以在典型的办公环境中完成不接触有害化学品并且将生产出比蚀刻更低成本的高质量板。

  • 配件采购生产:把一块板送出去制造会花时间,而且每块板的单位成本比你自己磨的要高。

值得注意的是,PCB数控铣削仅限于没有镀通孔的两层板。你将要么有板镀,或只是焊接孔,而填料板。CNC工艺并不打算通过标准蚀刻工艺取代pcb的大规模生产。但对于一个快速和廉价的原型,一个CNC生产的板可以为您提供很多好处。

在数控机床上铣削小PCB的截图

您的小型pcb的CNC原型可以是一个快速,廉价的制造解决方案

这种类型的原型如何帮助我的PCB设计?

虽然您可以使用外部的CNC原型服务来创建铣削PCB,但您也可以选择购买自己的CNC铣床。快速搜索一个较大的在线购物服务显示,一台简单的台式数控机床可以生产pcb,将在200到300美元之间。有了铜覆盖的基板是便宜的,因为他们是,这可以导致在生产原型时为您节省一大笔钱。它还将您从使用内部蚀刻工艺的要求中解放出来,这些工艺是混乱的,需要达到化学物质的正确平衡以获得最佳效果。

以下是一些好处,您可以期望获得与您自己的CNC设置:

  • 一台机器可以做所有的事情;隔离铣削创建板的特征,定期铣削周围的板轮廓,并钻孔。

  • 当你不需要等待外部制造商制造,然后将电路板运回给你时,转身要快得多。

  • 一旦你建立了设计,这个过程是可重复的。

  • 你不会有储存、混合和使用蚀刻过程中的化学物质的费用和混乱。

像任何东西一样,使用CNC也有一些权衡快速原型制作板的过程:

  • 一旦你设计了你的板,你将不得不设置铣床为该板。这一步并不难,但必须要做。

  • 铣削过程不是瞬间的,它将需要一点时间来去除所有需要消除的铜。

  • 铣削过程中会有铜和玻璃纤维碎片。

  • 钻头和铣刀在使用过程中会磨损,必须更换。这些可能很贵。

  • 你不能在电路板上指定小于钻头的设计空间,也不能指定CNC机床的精度。这需要在设计过程中进行一些预见性思考,通过将设计规则间距设置为正确的值,可以轻松实现这一点。

然而,一旦你了解了数控机床的过程,这些注意事项将成为你工作的第二天性。接下来重要的一步是了解如何使用您的设计工具来驱动CNC过程。

快板设计规则和约束菜单的截图

通过一整套设计规则和约束,您可以配置CNC原型的设计

什么类型的工具将驱动PCB数控铣床?

只要您的PCB设计工具将创建标准的Gerber和钻文件,您将为生产数控铣床所需的GCODE格式的文件做好准备。这一步可以通过第三方开源软件轻松完成,这些软件将接受标准的photoplotter Gerber文件作为输入。一旦你使用了这个软件,你就可以选择为铣削、切割或隔离铣削分配不同的刀具路径。您还将分配参数,定义切割深度和钻头尺寸,然后为CNC机床生成GCODE。

作为一个PCB设计师,你会想要最好的PCB设计系统为您提供所有不同的设计规则和设置选项,以生成CNC原型的制造数据。Allegro PCB Designer是一个CAD系统,其工具将完美地满足这一需求。Allegro具有一套完整而全面的设计规则和约束,将使您完全控制所有间距要求,您需要为您的下一个原型板。

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