Gravure circuit imprime

Réalisation d'un circuit imprimé (Printed Circuit Board ou PCB) avec la CNC

Cette technique s'appèle le PCB Milling en anglais.

Outils utilisés

Début 2018

Nous utilisons une fraise de 0,8mm de diamètre Préciser la matière pour détourer les pistes de cuivre et percer les trous. Dans Kicad, il faut donc utiliser une distance de sécurité entre les pistes d'au moins ce diamètre.

Nous utilisons une fraise de 2,4mm pour détourer le PCB

Méthode employée début 2018

Utilisation d'un martyre

Pour graver un PCB, nous utilisons comme martyre une planche de bois plus grande que notre PCB. Le but du martyre est de permettre à la CNC de traverser le PCB sans etre endomagé.

En théorie, le martyre doit etre selectionné de manière à offrir un planéité maximale. Il faut que le PCB une fois installé sur le martyre soit le plus perpendiculaire à l'outil possible. Or, en pratique, le plan de travail de la CNC du c01n n'est pas parfaitement plan. En général une simple planche de MDF suffit.

Une particularité de la CNC du c01n est que son plan de travail est constité de 4 profilés allu indépendant. Il faut bien veiller à ce que le martyre soit plus large qu'un seul profilé, et qu'il repose sur un maximum de profilé, idéalement au moins 3. Sinon lors du serrage des brides pour immobiliser le PCB et le martyre, les profilés situés sous le martyre risque de fléchir localement.

Note: il devrait etre possible de ne serrer que le martyre avec les brides et de scotcher le PCB sur le martyre pour ne plus gaspiller la surface du PCB immobilés sous les brides.

Mesure de la planéité du PCB et détermination de l'origine de l'axe Z

Il est nécéssaire de mesurer la planéité du PCB pour :

1. S'assurer que l'ecart entre le point le plus haut et le point le plus bas de la zone gravé ne dépasse pas quelques dizième de mm.
2. Déterminer quel est la zone la plus basse du PCB.

Nous mesurons la planéité du PCB avec un comparateur installé sur la tete de la CNC. Il suffit alors de promener le comparateur à differents endroits de la zone qui sera gravé. L'important ici est de relever les écarts entre les valeurs mesurées. Le comparateur dispose d'une précision de 10 µm (10 micron ou 1/100 mm). Si l'écart est superieur à 0,4 mm (400 µm) alors, l'installation n'est vraiment pas plane il faudrait essayer de comprendre pourquoi pour tenter de l'améliorer.

Si la planéité est suffisante (l'écart maximum mesuré au comparateur < 400 µm) alors il faut noter ou se trouve la zone la plus basse, autrement dit, la zone la plus éloigné verticalement de la fraise lors de la découpe. Cette zone nous permettre de calibrer l'originie (ou Zero) de l'axe Z.

Serrage de la fraise

Il est nécéssaire de vérifier que le mandrin de la CNC n'est pas encrassé avant de placer et serrer la fraise. Sinon, le serrage pourrait etre médiocre, ce qui gacherait la gravure.