Fresado con ProtoMat S62

En este tutorial vamos a ver paso a paso como hacer el fresado de un circuito con la máquina ProtoMat S62. Seguiremos paso a paso desde la generación de los archivos necesarios con el Ares (Gerber/Excellon) pasando por CircuitCAM y BoardMaster hasta que tengamos la placa lista para mecanizar.

ProtoMat S62

¿Qué son sirven los archivos Gerber y Excellon?

Gerber: Estos archivos contienen toda la información necesaria para la fabricación de un circuito impreso. La información que contiene, entre otras, es el de las coordenadas de las pistas, la anchura de las pistas etc... El estándar que más se usa hoy en día es el RS-274-X.

Excellon: Estos archivos contienen la información referido a los agujeros que se van a hacer en las placas, sus coordenadas, su diámetro, las herramientas necesarias...

Paso 1

Lo primero que deberemos hacer es abrir nuestro diseño hecho en Ares y hacer click en el botón "Generate Gerber/Excellon Files tal y como se ve en la imagen.

Generate Gerber/Excellon Files

 A continuación nos saldrá una ventana en la que podremos ver todas las comprobaciones que hace el programa antes de dejarnos generar los ficheros. Si tenemos algún tipo de fallo tendremos que solucionarlos antes ya que si no, no nos va a dejar generar los archivos.

Comprobaciones de pre-producción

Una vez hechas todas las comprobaciones damos al botón close y se nos abrirá directamente el menú donde deberemos dejar únicamente las capas (layers) que se ven en la siguiente imagen. Podemos escoger que nos lo exporte en un archivo .zip y así no nos genera los archivos desperdigados.

Escogerlas capas

Nota: antes de hacer este paso es importante acceder a las estadísticas de la placa para echarlas un vistazo ya que en esta pequeña pantalla viene información que nos será muy útil. En ella podemos encontrar el número de vías que tenemos (y que luego nos pueden amargar) o los diferentes tamaños de los agujeros que hay en la placa. Esto es vital ya que si nos quedan demasiados después a la hora de meter las herramientas en la ProtoMat S62 no nos cabrán todas ya que únicamente tiene sitio para 10. Es recomendable no tener más de 6 ó 7 tamaños de agujeros diferentes.

Para acceder a ella hacemos click en el menu "Files" y buscamos "Board Statistics"

Board Statistics

Paso 2 CircuitCAM

El siguiente paso es coger los archivos e importarlos en el programa CircuitCAM.

Importar en CircuitCAM

Una vez importados todos los archivos generados anteriormente nos saldrá un menú en el que deberemos decirle al CircuitCAM con qué archivo haremos cada capa.

Elegir capas

Ya hecho esto deberemos hacer el Contour Routing que es el corte del contorno exterior de la placa. Aquí nos dejará un pequeño espacio en las esquinas para que no se mueva la placa al cortarla. Una vez terminada la placa solo tendremos que tirar un poco para romper esas pequeñas uniones. En este menú además nos deja escoger la anchura de estas uniones modificando el ancho del Gap.

Contour Routing

Menú del Contour Routing

El paso que vamos a hacer ahora se puede hacer antes del Contour Routing si se prefiere ya que el orden es indiferente. Lo que vamos a hacer es aislar, debemos hacerlo tanto en la capa top como en la capa bottom y escogeremos una medida de 1.2 mm y así a la hora de soldar nos será mucho más fácil ya que sino es prácticamente imposible hacerlo bien.

Menú para aislar

Como queda después de darle a ejecutar

Pues con esto ya tenemos el diseño listo para poder hacerlo en la ProtoMat S62. El siguiente paso es abrir el programa BoardMaster y desde el programa CircuitCAM darle a exportar.

Exportar a BoardMaster

Paso 3 BoardMaster

Una vez abierto el BoardMaster y exportado el archivo nos aparecerá la la placa directamente en la pantalla.

-1 Zoom: Acercar y alejar la pantalla. Con la herramienta de la izquierda se puede hacer un recuadro y nos hará zoom solamente de esa zona, es una herramienta muy útil.

-2 Parking: Enviar el brazo de ProtoMat S62 a la esquina interior derecha para que se pueda acceder a las herramientas y a la placa.

-3 Herramientas: Desde aquí entraremos al menú de las herramientas.

-4 Home: Poner el brazo exactamente en la mitad (parte izquierda) de la placa para poder hacer los agujeros fiduciales.

-5 Mover: Con esta herramienta podremos mover la placa por todo el plano y colocarla donde queramos.

Ahora tendremos que colocar la el diseño en un sitio donde nos quepa  holgadamente en la placa de cobre. Para ello lo mejor es poner el brazo en las cuatro esquinas del diseño y bajarle poco a poco para asegurarnos. Una vez tengamos la placa colocada pasaremos a meter las herramientas en la máquina.

Herramientas

En este menú colocaremos las herramientas en el sitio correcto así como en la ProtoMat S62 teniendo especial cuidado de hacerlo en el orden correcto y también en no romper las brocas ya que son bastante frágiles algunas de ellas. Además al terminar todo el proceso deberemos volver a esta pantalla y apuntar la distancia que lleva fresada cada una de ellas (aparecerá en "Current") para hacer un seguimiento y poder desecharla cuando ya no nos sirva.

Herramientas en ProtoMat S62

Una vez las herramientas colocadas ya lo tenemos todo listo para empezar. El orden en el que realizaremos las acciones no es obligatorio pero si recomendable:

1- Drilling Plated
2- Milling Bottom
3- Milling Top
4- Cutting Outside

Esto es: primero hacemos los agujeros, segundo fresamos la cara inferior, tercero fresamos la cara superior y por último cortamos el contorno. Hay que estar atentos para dar la vuelta a la placa una vez hayamos hecho la Milling Bottom y vayamos a hacer la Milling Top.

Es MUY importante que entre paso y paso demos siempre a Quick Check para que el brazo deje la herramienta que tiene cogida en ese momento.

Quick Check

Para escoger cada una de las acciones lo hacemos desde el menú desplegable que sale en la siguiente captura. Una vez hayamos escogido la acción presionamos el botón "All+" para que se seleccione toda la placa y seguidamente pulsamos el botón "Start" para que empiece.

Notas:

Es importante tener el brazo correctamente calibrado para que cuando frese el surco que haga sea de entre 0,2 mm y 0,23 mm aproximadamente.

Vista del surco de la fresa

Para ello podemos escoger con el botón "+" un pequeño segmento de una pista, hacerla, y después comprobar su anchura, y si vemos que es más grande o más pequeño de lo deseado, calibramos el brazo robótico con la ruedecilla que tiene justo encima de la cabeza.

Calibrar ProtoMat S62

También es muy recomendable que justo antes de empezar con el proceso de taladrado/fresado, guardemos las coordenadas donde hemos puesto la placa por si hay algún problema de perdida de datos, caída del sistema o por si simplemente no nos da tiempo a terminar la placa de una sola vez y queremos seguir en otro momento. Para ello tenemos que hacer click en la pestaña "view" y hacer click en "placement".

Guardar coordenadas de la placa

Con esto cuando queramos seguir con nuestro trabajo, lo único que tenemos que hacer es volver a acceder a este panel, meter las coordenadas de nuevo y listo ya podemos seguir haciendo la placa.

Por último decir que el mantenimiento y la limpieza de los materiales es un punto importante si queremos alargar la vida de los mismos. Además así la siguiente persona que se siente a usar la máquina no lo encontrará todo hecho un asco. Por ello no nos debemos de olvidar de una vez terminado todo el proceso gastar un par de minutos en limpiar los pequeños trozos de cobre y/o fibra de vidrio que se desprenden en el proceso.

Virutas que hay que limpiar