Autor Tópico: Fresa para cortar PCI  (Lida 10232 vezes)

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Offline moliver

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Fresa para cortar PCI
« Online: 28 de Abril de 2012, 01:57 »
Amigos, vi alguns topicos sobre como fazer PCI com a fresa cnc.

Mas gostaria de saber qual tipo de ferramenta devo usar para cortar a placa tipo FR4 (fibra de vidro com epoxy) muito usada na industria de eletronica ?

Estou fazendo experiencias mas o resultado nao tem sido muito satisfatorio no que concerne a qualidade do acabamento.

Nossa CNC usa um spindle refrigerado a agua de 1.5kw. Atualmente para cortar estou usando uma fresa HSS de 3mm que é também usada para fazer furos na placa. A velocidade de corte estou colocando 18k rpm e variando o Mach3 de 5 a 10% a minha velocidade de avanço que foi calculada em 6000mm/min.

Ja tentei fazer em 1 passo, 2 passos, mas nao muda muito a qualidade.

Enfim o corte esta demorando muito e não ficando com qualidade.

Se demorasse mas a qualidade ficasse boa seria melhor.

Entao pergunto que tipo de ferramenta de corte e quais os parametros devo usar para cortar placas de FR4 de 1.6mm a 2mm ?

Obrigado

Offline Blackmore

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #1 Online: 28 de Abril de 2012, 09:07 »
moliver

bom dia.

Eu vejo que a maioria do pessoal (se não todos) aqui do fórum fazem suas placas no chamado fenolite (FR1 e FR2).
Devido a fibra de vidro que existe na FR4, o desgaste é muito acentuado, e logo de cara eu lhe digo que o melhor seria se vc utilizasse fresa de metal duro, pois foi o que eu vi aplicado nas indústrias de fabricação de pcb.
Com os dados que vc passou  (rotação 18000RPM, avanço 6000 imagino que mm/min, fresa de diâmetro de 3mm eu calculei a velocidade de corte da ferramenta, e esta ficou em quase 170m/min !!!

S=Vc*1000/(diam.*Pi)

S = speed (rotação do fuso) - RPM
Vc = velocidade de corte - m/min
diam. = diâmetro da ferramenta
Pi = 3.141594

Levando em consideração que a ferramenta é de aço rápido e o alto índice de desgaste causado pela fibra de vidro eu digo que está muito alta a velocidade de corte, penso que o ideal seria vc começar com uma velocidade de corte mais baixa, partindo de 80m/min ou menos e ir aumentando gradativamente.
Outro ponto importante é o quanto de material cada corte da fresa retira de material por rotação, conhecido como avanço por faca, e em seu caso eu fiz um cálculo imaginando que sua fresa possua 4 cortes, o resultado foi de 0,083 mm/faca ... o que eu não acho ruim.

F=fz*S*N

F = velocidade de avanço (mm/min)
fz = avanço por faca (mm)
S = RPM
N = número de cortes da ferramenta.

Para lhe deixar um pouco mais confuso (ou esclarecido), eu recomendo a leitura pelo menos parcial do TCC de pós graduação que trata sobre usinagem de furação em materiais compósitos de resina epoxi reforçados com fibra de vidro ( http://www.bibliotecadigital.ufmg.br/dspace/bitstream/1843/SBPS-7B5NX6/1/tese_final_pronta_c.pdf ) apresentada por Paulo Eustáquio de Faria na UFMG.
Confesso que não li todo o documento, mas é um trabalho muito interessante e completo.
Espero que tenha sido de algum proveito. Boa sorte em seu trabalho.

Abraço!

Offline moliver

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #2 Online: 28 de Abril de 2012, 10:14 »
Vou ler tudo isso hoje com o pessoal aqui. Muito obrigado !

Offline minilathe

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #3 Online: 28 de Abril de 2012, 13:34 »
As placas de fibra são adequadas para circuitos em altas frequências, acima de 30 a 50 MHz. Ou em placas de mais de 2 camadas.

Quanto a fresa, o ideal para fresar as trilhas são do tipo V, com ângulo de 30 ou 60 graus. Você quer fresar a placa base ou retirar o cobre? Não tenho fresado FR4, as fresas com maiores ângulos devem durar mais.
« Última modificação: 28 de Abril de 2012, 13:39 por minilathe »

Offline moliver

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #4 Online: 28 de Abril de 2012, 23:03 »
Eu preciso é cortar mesmo a placa. Não é criar o circuito no cobre.

Por exemplo pegar uma placa de 100cm x 100cm e cortar em 100 de 10x10cm.

Obrigado,

Max

Offline moliver

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #5 Online: 28 de Abril de 2012, 23:25 »
Caro BlackMore,

A nossa CNC tem capacidade de até 6000mm/min. Mas não uso mais que 20% disso.

Com fresa de 4 cortes de carbide ela corta bem a 20%.

Com a fresa de 2 cortes de aço rápido não passa de 10%.

Em ambos os casos os cortes retos ficam bons. Os cortes interpolados como circulos nao ficam bons. A superficie circular fica irregular. E nem lixando depois resolve. Parece que a CNC tem pouca resolução e fica pulando os intervalos interpolados.

Ja diminui velocidade de rotacao, de corte, etc.

Quanto menor a velocidade de corte pior fica o resultado. Nao encontrei ainda o ponto ideal.

Offline Blackmore

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #6 Online: 29 de Abril de 2012, 11:09 »
As faixas de avanço e rotação devem ser vistas como faixas ... vc pode usar de 1 a 18000 rpm por exemplo ... e vc encontra o ponto ideal com experimentações, ouseja não é pq a máquina tem avanço de 6000mm/min que ela tem que cortar a 6000mm/min, é necessário se estudar e encontrar o melhor resultado entre 1 e máximo da máquina.
Naquele documento de pós graduação existe uma tabela onde mostra o desgaste das brocas em seus devidos avanços em relação a quatidade de furos feitos, mas perceba que o foco é quanto a delaminação das placas ... existe uma certa relação nisso, avanço e rotação para conseguir uma melhor usinagem.
Veja as faixas de avanço que ele começa o estudo (16m/min com HSS por exemplo) e as taxas de remoção por faca (0,04mm) ... e faz experimentos de acordo com o tipo da broca e taxa de remoção por faca.
Um outro ponto que talvez seja importate ser verificado é o sentido de corte, que digo que deva ser concordante e outro é a resolução ou linearização de curvas de seu programa CAM, o ideal é seu software CAM gere curvas (G2 e G3) mas se isso não for possível que sejam geradas retas minúsculas afim de melhorar a resolução da usinagem.
O fato de sua máquina "ter pouca resolução" está ligado ao avanço máquino que ela consegue executar, e não apenas o que vem no programa que você envia para a máquina.
O importante é vc não desanimar, com o tempo vc pega o jeito ...

Offline moliver

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #7 Online: 29 de Abril de 2012, 18:16 »
Realmente estava usando o ArtCAM para gerar o gcode. Gravei com o formato CamTechCMC2 MM por indicação do fabricante da fresa.

Nele não existe os códigos G2 e G3.

Fiz uma experiência em casa agora e gerei com formato G-Code Arcs MM. Além de ficar muito menor o código tem o G2 e G3.

Amanhã vou fazer um teste de corte.

Obrigado,

Max

Offline Blackmore

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #8 Online: 29 de Abril de 2012, 18:47 »
você poderia por favor gerar 2 arquivos para a máquina? um no formato do fabricante e outro com o G2 e G3 e me enviar?

eng-aut (a) hotmail ponto com

Se quiser pode anexar aqui no fórum mesmo, outra coisa ... se puder disponibilizar informações sobre a máquina (modelo, fabricante ...) pelo menos ilusta o tópico.

abraço!

Offline moliver

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #9 Online: 03 de Maio de 2012, 02:25 »
Oi BlackMore vou enviar os arquivos. Mas na verdade nem precisa pois basta fazer um circulo de 18cm e mandar cortar que o problema ocorre.

Bem notei tambem que linhas diagonais acontece algo parecido. O acabamento fica com rugosidades parecidas com as do corte em circulo. Somente em linhas retas no X ou Y a maquina corta bem.

Quanto mais abaixo a velocidade de avanco pior fica o resultado. Pois os motores literalmente funcionam aos pulos. Se colocar por exemplo a 120mm/min ou 180mm/min da para ouvir os pulos.

Fico imaginando se os motores funcionam bem em baixa velocidade avanço, se deveria aumentar o micro passo, etc.

Entao pergunto, se meu trabalho principal é cortar peças com arcos ou circulos que tipo de fuso e motor deveria usar para ter mais precisão ?

Porque nao adianta cortar uma peca redonda numa cnc e depois passar horas lixando ela para melhorar a qualidade final.

Offline F.Gilii

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #10 Online: 03 de Maio de 2012, 08:56 »
Experimente aumentar a resolução aumentando os ajustes de micropasso... deve melhorar o acabamento

Offline Blackmore

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #11 Online: 03 de Maio de 2012, 13:03 »
tá ai ... o mestre F.Gilli já fez uma ótima sugestão ... eu acrescento que além de vc aumentar a resolução no micropasso que faça isso no software CAD/CAM que você usa... isso fará sua qualidade aumentar significativamente, mas dependendo de como essas curvas forem criadas o tamanho do arquivo vai aumentar um bocado.

Offline moliver

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #12 Online: 03 de Maio de 2012, 13:10 »
Vou fazer esse teste do passo hoje. Segundo o fabricnate o fuso usado é de 16mm com passo de 10mm classe C7 que daria 0.05mm de precisao.

A controladora esta configurada para fazer 1/2 passo e daria por software precisao de 0.025mm com isso ele acredita que diminuindo o micro passo nao aumentaria a precisao.

Eu uso para desenhar as pecas o Autocad 2005 e importo para o ArtCam. Mas fiz um teste no ArtCam fazendo uma circunferencia nele mesmo com mesmo diametro e gerando o arquivo gcode com os codigo G2 e G3 conforme sugerido. Bem o arquivo ficou claro muito menor tendo em vista que nao sao mais usados os codigos G0 e G1 para fazer a circunferencia.

Por fim fiz um teste em GCODE mesmo no editor do Mach3 e o resultado tambem nao foi bom.

Mas o resultado foi o mesmo com relacao a qualidade final.

Outra possibilidade que pensei foi mudar a aceleracao dos motores no Mach3. Atualmente esta com 300mm/sec/sec configurado pelo fabricante. Talvez diminuindo essa aceleracao a movimentacao ficaria mais suave ?

Outro detalhe que notei, o cabo que alimenta o spindle de 1.5cv corre junto com os cabos que acionam os motores de X e Z. Porem nenhum deles é blindado. Será que a alimentação do spindle esta causando intereferências no sinal dos motores ?

Offline F.Gilii

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #13 Online: 03 de Maio de 2012, 13:23 »
Max,

Não devemos confundir as coisas...
Um fuso de categoria C7 teria uma "acuidade" de posição de 0,05mm isto é, para cada 300mm deslocados pode haver uma variância aceitável na posição da castanha de até 0,05mm - não tem nada a haver com a resolução do software nem do motor...

Se sua eletronica está ajustada em meio passo e o motor está espetado diretamente no fuso (que tem passo 10mm), voce terá uma resolução teorica por passo de 0,025mm (10/400).

Isso pode ser melhorado se voce aumentar um pouco mais os ajustes de micropasso...

Offline moliver

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Re:Fresa para cortar PCI
« Resposta #14 Online: 03 de Maio de 2012, 14:20 »
Sim os motores estão ligados diretamente nos fusos.

Vou colocar o passo em 1/4 e ver se melhora.

Obrigado

 

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