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Forum: Platinen CNC-Bohren - lohnt sich´s - Vorgehensweise ?


Autor: Hugo (Gast)
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Hallo,

mal angenommen es wäre preiswert möglich (Kramkiste, ebay, geschlachtete 
Teile), sich eine CNC-Bohrmaschine zur Platinenfertigung zu bauen: 
inwiefern würde sich das lohnen bzw. wie wirkt sich das auf den Prozess 
aus.
Habe mal aufgeschnappt, dass es ein Problem darstellt, zuerst das 
beschichtete Material zu Bohren, da der Fotolack an den Stellen 
ausfranst und es somit dort Ätzfehler gibt.
Stimmt das oder ist das mit scharfen HM-Bohrern sowie Klebefolie auf der 
Platte nicht so das Problem.
Was für Alternativen gibt es für nicht fotobeschichtetes Material, 
ausser mit Lack aus der Spraydose zu arbeiten ?

Autor: Stefan P. (form)
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Also wenn du die Platine per CNC Bohrst, machts keinen Sinn die noch 
versuchen zu Ätzen. Die bekommst du nicht exakt genug ausgerichtet.

Wenn schon CNC Bohren, dann auch gleich noch per CNC die Leiterbahnen 
(isolations)fräsen.

Das ganze lohnt sich aber nur bei relativ großen Platinen mit vielen 
vielen Löchern, und nicht allzu feinen Leiterbahnen. Das ständige 
Werkzeug-Umspannen macht auch nicht wirklich spaß...

Autor: Hugo (Gast)
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>Also wenn du die Platine per CNC Bohrst, machts keinen Sinn die noch
>versuchen zu Ätzen. Die bekommst du nicht exakt genug ausgerichtet.

Kann ich nicht ganz glauben, sollte sich im industriellen Maßstab doch 
auch nicht so großartig anders verhalten.

Gegen Isolationsfräsen habe ich eine Abneigung, da ist Chemie eben doch 
sauberer und schneller.

Autor: Chris (Gast)
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Es lohnt sich, mit CNC zu bohren, da du dann auch Durchkontaktieren 
kannst,
brauchst allerding einen Vacuumtisch dazu, sprich nicht jede CNC kann 
das wegen Z Verfahrensweg.

Autor: Tany (Gast)
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was hat CNC mit Durchkontaktieren zu tun ? und wie macht man das ?

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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Hugo,
mal angenommen Du hast / bekommst solche Teile, dann gehört etwas mehr 
dazu sich so ein Maschinchen nur zusammen zu schrauben. Antriebe, 
Spindeln, Elektronik etc. pp. Das ist alles nicht trivial !!
Und viele "Self Made" Maschinen haben dann auch einige Kilo Euro 
gekostet.

Wenn Du dann mal eine hast, macht es natürlich Sinn!!
Mit guten VHM Bohrern zb. von Bungard, ist das gar kein Problem.
Man sollte die halt nur nicht so lange laufen lassen, das ein Grat 
entsteht.

Autor: Hugo (Gast)
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Ich habe, ein paar Aluprofile samt Winkeln, 4 unterstütze Igus 
Rundgleitführungen + 2 ganz kurze THK Linearführungen mit jeweils einem 
Wagen, dazu eine kleine Drehmaschine und, wenn Zeit da ist, Bastel- und 
Lernwillen.

Im Herbst könnte eine Fräse dazukommen und dann stände dem Vorhaben kaum 
noch was im Weg. Trapezgewindespindeln + Bronzemuttern oder 
Iglidur-Muttern kosten auch nicht die Welt. Stepper brauchen nicht 
allzuviel Kraft, gibt´s auch oft genug günstig in der Bucht. Um die 
Elektronik muss man sich auch keinen großen Kopf machen, gibt´s ja alles 
schon zum Nachbau vorgefertigt.

Solange es kein Präzisionsteil mit einer Genauigkeit von 1/100 mm werden 
soll, dürfte das doch zu machen sein. Manch einer hat mit 
Schubladenführungen und Baumarkt-Gewindestangen sowie Gestell aus Holz 
schon Genauigkeiten besser 1/10mm erreicht - wohlgemerkt beim Fräsen. 
Man darf ja auch nicht vergessen, dass es hier lediglich um´s Bohren 
geht.

Das soll aber jetzt nicht das Thema sein. Mich hätten lediglich die 
Änderungen am Verfahren der Platinenherstellung interessiert bzw. ob man 
weiterhin mit bereits fotobeschichtetem Basismaterial von Bungard 
arbeiten kann oder ob man nach dem Bohren selber Sprühen / Laminieren 
etc. muss.

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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Hugo, Genauigkeit ist nicht Genauigkeit.
Die absolute Genauigkeit bekommt man auch mit Schubladenführungen hin.
Hier geht es aber um "Wiederholgenauigkeit" !!!
Das ist etwas GANZ anderes. Hier kommen Umkehrspiele auf den Plan.
Aber mit ordentlichen Führungen ( keine runden von Druckern ) und 
ordentlichen Spindeln (Kugelumlauf) und mech. Geschick ist das machbar.

Autor: Hugo (Gast)
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Ich bin weder Maschinenbauer noch Metaller in sondt irgend einer Art und 
Weise und kenne jetzt ohne rumzulesen die genaue Definition von 
Widerholgenauigkeit nicht. Sollte es jedoch lediglich bzw. hauptsächlich 
am Umkehrspiel hängen, so sehe ich da kein Problem.

Zum Einen kann man das wohl in Software-Kompensieren, zum Zweiten auf 
Trapezgewindespindeln jeweils 2 Mottern gegeneinander verspannen. Da ja 
nicht gefräst wird und somit keine seitlichen Kräfte einwirken macht das 
die Sache doch recht einfach.

Sorry, aber KGS zum Platinenbohren halte ich für absolut oversized. Bei 
gewerblichem Einsatz und 4h+ Betrieb kann man das alleine schon des 
Verschleißes wegen verstehen aber doch nicht im privaten Umfeld ...

Autor: AC/DC (Gast)
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Egal wie deine Maschine aussieht, genauer als manuell das
zu bohren ist es immer und wenn bei beschichteten Platten
ein unschöner Grad entsteht, sollte man unbeschichtestes
Basismaterial nehmen, nach dem Bohren den Grad mit Schleif-
papier abschleifen und dann Fotolack neu auftragen.
Die Industrie nimmt Hochfrequenzspindeln und ein ausge-
fuchstes Werkzeugmanagement wo die Bohrer nach x-Bohrungen
rausfliegen.
Entgratet wird mit Schleifflieslamellenwalzmaschinen.
Vom Schleifmittel etwa wie die gelb-grünen 3M- Schwämme
vergleichbar.
Ich hab mal gesehen das die Bohrmaschinen zusätzlich noch
eine sehr dünne Aluplatte auf dem Basismaterialpaket draufhaben
das dann mit durchgebohrt wird und danach für die Tonne ist.
Ob das zur Gradvermeidung ist könnte ich mir vorstellen,
weiß das aber nicht sicher. Nach Günter Herrmann dient
das nur der Wärmeabfuhr damit das Epoxyd nicht schmilzt.
Hat da jemand andere Kenntnisse?

>Das ist etwas GANZ anderes. Hier kommen Umkehrspiele auf den Plan.
Die mit geigneter Bohrsoftware kompensiert werden kann was
aber auch Grenzen hat.

Autor: Platinenbauer .. (platinenbauer)
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Klar lohnt sich ne CNC-Bohre, sofern mehrere Platinen selbiger Art 
gelöchert werden sollen.
Die Maschine muß ja nicht aus Doppel-T-Trägern gebaut sein, normale 
ITEM-Profile und ordentliche Rundführungen (so 20mm Dm) oder 
Flachgleitführungen aus POM eignen sich bestens. Wir wollen ja 
eigentlich nur etliche kleine löchlein in die Platine bekommen und da 
spielt eher die Wiederholgenauigkeit eine Rolle. D.h der bohrer nuss 
auch bei mehrmaligen Ablauf des Bohrprogramms exakt das vorher gebohrte 
Loch treffen und nicht einen halben Meter daneben ein neues machen. 
Dieses Problem lässt sich durch Klemmung der Antriebsmutter kompensieren 
und auch in der Softi gibt es entsprechende Knöpfchen zum korrigieren.
Wichtig ist nur, das in allen Ecken der Madchine nichts klappert, klemmt 
oder sich verbiegt.
Schubladenführungen sind aber ungeeignet um reproduzierbare Ergebnisse 
zu bekommen.

Gebohrt wird die Platine unbeschichtet, etwas Doppelseitiges Klebeband 
unter die Platine gepappt und das Ganze hält idiotensicher auf der 
zwichengelegten Spanplatte auf der CNC-Bohre.Die Spanplatte dient 
hierbei als untere Anbohrplatte und ist als Verschleißteil zusätzlich 
auf der Maschine befestigt. Bei Bedarf kommt dann eine neue Spanplatte 
als Bohrunterlage drauf.
Eine Aluplatte als obere Anbohrplatte bringt wirklich gratfreie 
Bohrungen, man kann dafür auch anderes Material nehmen, Pertinax, FR4, 
PVC oder sonstwas.
Ohne Obere Platte geht es auch , dann muß hinterher mit einen 
Schleifschwamm unter Zusatz von Spüli und Wasser die Platine 
abgeschliffen werden.

Flüssiger Fotolack aus der Spraypulle zum beschichten ist Brühe, hier 
ist das Fotolaminat um Welten besser geeignet, zumal dieser auch 
eventuell vorher eingebrachte Durchkontaktierungen überdeckt und somit 
vor der Ätzsuppe schützt.

Ich habe selbst 2 Eigenbaubohren in Betrieb, eine Dritte in 
Schwerausführung zur Metallbearbeitung ist im Bau.

Platinenbauer

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Mal angenommen es geht nur um einseitige Platinen.
Warum möchte ich dann die Platine vor dem Ätzen verbohren?

Meine Überlegung: Ich fertige die Platine wie gewohnt. Zum Bohren spann 
ich die Platine auf die Halteplatte (wie auch immer) und zeig der 
Software 2 Pads in gegenüberliegen Ecken. Daraus kann sich die Steuerung 
die exakte Lage der Platine auf der Halterung berechnen und die 
restlichen Bohrungen alleine finden. Ganz im Gegenteil müsste das Bohren 
doch durch die Zentrierwirkung der geätzen 'Padbohrungen' doch 
eigentlich noch einfacher zu machen sein.

Autor: Guido (Gast)
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@ Karl heinz Buchegger (kbuchegg) (Moderator) :

Im Prinzip ja. Aber die Maße in  X- und Y- Richtung müssen dann
exakt stimmen. Bei Skalierungsproblemen muss man drei Pads
anfahren und hat dann aber das Problem, dass das resultierende
Gleichungssystem nicht eindeutig lösbar ist. Auf geätzte
Zentrierungen sollte man verzichten, weil die für dünne
Hartmetallbohrer tödlich wirken wenn die Position nicht
exakt getroffen wird. Sonst macht ein kleiner Versatz (0,05 mm
z.B.) ja nichts.

Gruß, Guido

Autor: Uwe S. (us1)
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Morgen,
ich mache es so, wie es Karl Heinz beschrieben hat. Dazu setze ich 
ausserhalb des Layouts noch 4 Pads an die Ecken und benutze diese zum 
justieren. Zusätzlich benutze ich noch Drillaid.ulp mit 0.3 mm Restloch 
als Zentrierhilfe. Das hat sich als kein bisschen gefählich für die 
Bohrer erwiesen.
Ich mache das übrigens auch mit zweiseitigen Platinen. Wenn die Folien 
exact ausgerichtet sind, funktioniert das einwandfrei.
Ich werde aber demnächst auch mal Fotolaminat ausprobieren. Sind aber 
halt ein paar Arbeitsschritte mehr.

Uwe

Autor: Malte (Gast)
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Hallo,
ich darf das Thema aus aktuellem Anlass noch mal hoch holen. Bis vor 
einigen Tagen habe ich meine Platinen noch Isolationsgefräst, das ging 
so lala und nun bin ich aufs Ätzen umgestiegen. Zur zeit verarbeite ich 
noch Restmaterial mit dem Toner Transferverfahren steige danach aber 
wohl aufs Belichten um.

Nun nach den ersten Platinen möchte ich die Bohrungen eigentlich mit der 
CNC erstellen die Berichte dazu sind aber sehr unterschiedlich...

Für Foto Transfer auf Folie habe ich hier einen guten Workflow gefunden, 
aber für das Toner Transferverfahren noch nicht.
Da ich das mühsame Ausrichten unter der CNC kenne möchte ich eigentlich 
als erstes Bohren, Toner Transferieren und Ätzen. Nur, wie vorgehen ?

Mein Idee war es erst mal den Platinenrand mit aus zu drucken und diesen 
auch aus zu Fräsen, Blatt aufs Liegende Bügeleisen, Platine drauf, an 
den Rändern ausrichten, belasten und Bügeleisen einschalten... das geht 
natürlich auf den CFK Fräser.
Ideal wäre es ja an Passbohrungen ( Befestigungslöcher )auszurichten, 
mit einem Isolationsfräser 4 Passbohrungen vor "Körnen" also nur leicht 
andeuten und auf dem Ausdruck die Bohrlöcher sehr klein machen so das 
man gut eine Nadel Platzieren kann die man dann durch das Blatt in das 
gekörnte Loch Fädelt...
Oder eben die Löcher bohren, und diese als Schwarzen Punkt ausdrucken, 
auf eine Glasscheibe legen die von unten mit 500w beleuchtet ist und 
hoffen das man diese durch durch die Löcher mit einer Lupe sieht :D...

Wie macht ihr es ?!

Autor: MaWin (Gast)
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> Wie macht ihr es ?!

Platine ätzen,
in Wabeco F1200 einspannen,
per Hand den Nullpunkt anfahren,
und Start drücken.

Leider muss ich die Bohrer per Hand wechseln,
und eine 3.175mm Diektspannzange hab ich immer noch nicht.

Autor: tinkerbox (Gast)
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Eine ganz primitive Bohrmaschine habe ich aus Plexiglas 
aufgebaut...Totalkosten unter Dm 300. Mit dieser kann man Bohrprogramme 
nach dem Ätzen und einlernen und bis zu 5 Platinen prima bohren.Dann 
lässt die Genauigkeit nach,

Vorgang: Layout auflegen, Bohrpunkte speichern,geätzte Platine 
aufkleben, Nullpunkt eineichen, Bohrprogramm ablaufenlassen.

Grund: Per Hand habe ich zu viele der teueren Bohrer abgebrochen !

Viel Spass

Autor: MaWin (Gast)
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Ein Bild wäre schön (so richtig vorstellen kann ich mir
die Konstruktion nicht, vor alle wie Plexiglas als Führung
und Vorschub diene soll),
aber das Outline ausfräsen (bis auf ein paar Abbruchstege)
wird damit nicht gehen, oder ?
Wenn's nur um das abbrechen von Bohrern ging, hätte
vielleicht auch ein MBS140 + FBS von Proxxon ausgereicht.

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