Construcción de fresadora CNC para PCBs y otros trabajillos...

[Roa]

Buenas a todos. Llevo poco tiempo entre vosotros y la verdad es que todavía me lio un poco cuando leo algunos topics...

Voy a fabricarme una fresadora CNC que principalmente se destinará a la fabricación PCBs o debería decir RCBs (Routed Circuit Boards, jejeje) Como funciones complementarias me gustaría que fuera capaz de hacer taladros en aluminio de 2mm y que pudiera grabar en distintos tipos de metales, pero sólo cosas tipo letras o contornos en plan sencillo.

Me gustaría un area de trabajo tamaño folio aproximadamente. Mi presupuesto es unos 1000€ y tengo acceso a mecanizados desde torno hasta corte laser para hacer las piezas.

Me gustaría empezar por algo sencillo, que es elegir el router alrededor del cual contruiremos la máquina. Inicialmente había pensado en el Proxon MF70, pero se me queda un poco pequeño de area de trabajo. Luego pensé en el FF500 de la misma marca, pero al llegar sólo a 2500RPM me han comentado en este mismo foro que se puede quedar un poco corto para lo de las placas.

Ahora estoy mirando el Dremel Fortiflex.

Os agradecería que me indicaseis una buena máquina para este tipo de trabajos en incluso si veis que puedo conseguir algo mejor a través de Ebay o de algún kit dentro de mi presupuesto, en lugar de liarme la manta a la cabeza y montar yo mismo la máquina también será bienvenida la información.

Lo dicho, vamos poquito a poco, a ver si en esta semana decido la máquina. Gracias por adelantado!

Roa

[Valen]

Te he respondido en este hilo:

http://foro.metalaficion.com/index.php/topic,6443.0.html

[Roa]

Gracias a todos por vuestras respuestas en el otro hilo! Como mi intención es ir poco a poco desarrollando la máquina y comentando los distintos pasos y componentes creo que lo mejor será comentarlo todo aquí, para no desvirtuar el significado del otro subforo que es para comentar maquinaria concreta.

Había pensado en una fresadora de metal inicialmente porque me parecía más fácil de "cncar", pero visto que las que veo no cumplen con mis requisitos pues me voy directamente al cabezal y me montaré la estructura. Además las optimun que me comentas se me van un poco de precio, ya que después tendría que meterle todo el sistema de CNC y se me pasaría de presupuesto (lo cual me parece que pasará de todas formas...)

Eso si, cuanto más leo y más me informo MAS DUDAS TENGO!!!!

Lo que leo por ahí es que para hacer PCBs cuanto más rápido mejor, de hecho los profesionales van a unos 120K RPM , pero entiendo que si luego quiero utilizar fresas un poco más grandes tendré que bajar la velocidad de giro... He aquí mis opciones

-Proxxon BFW40 .- De 900 a 6K RPM. Me preocupa que se quede un poco corta.
-Kress FME 1050 .- De esta hay dos tipos. Una que va de 10K-32K RPM y otra de 5K-25K RPM
-Dremel Fortiflex .- De 0 a 20K RPM. Me preocupan los malos comentarios en varios sitios sobre la holgura de los rodamientos del eje.

En mi ignorancia el Kress de 5K a 25K sería el mejor para el trabajo... Una ayudita?

[Valen]

yo tengo la Proxxon BFW40, diseñado para usarlo en casa, y me va bien, porque no necesito avanzar en dirección X e Y a toda velocidad. Fíjate que la velocidad necesaria de giro, está en gran medida determinada por la velocidad a la que quieras avanzar fresando las pistas.
 
Por eso, decir que el fresado de una placa pcb necesita obligatoriamente 20.000 rpm o más, como dicen en algunos foros, denotaría ignorancia de lo que es la Ciencia de Materiales.

Lo que realmente valoro de ese cabezal es que es muuuy silencioso. Ese es su gran valor, ya que en una vivienda yo lo considero primordial...

Pero si lo vas a emplear en un taller, donde el ruido no es tan determinante, es mejor uno más rápido (como el Kress), que te permita avanzar en la dirección de los ejes a mayor velocidad. Esto es importante porque el fresado de una placa normalita puede llevarte horas, y por eso cualquier mejora tiene mucho impacto. Claro que esto conllevaría utilizar unos accionamientos adecuados en los motores paso a paso, eligiendo su potencia un poco mayor, etc.

Como referencia de tiempos, esta placa:
http://foro.metalaficion.com/index.php/topic,4615.150.html

me ha llevado hora y media fresando la cara superior, y otra hora y cuarto fresando la cara inferior.....

Y yo te diría que NO te construyas el router: Te llevará meses o un año, y muchos disgustos. Si ves uno asequible, yo lo compraría.....

[Roa]

Bueno, pues después de tu observación sobre el ruido y de ver un par de videos muy "explícitos" (sobre este tema...) las Kress se me van de decibelios, ya que la utilizaré en casa y mis circuitos no suelen ser demasiado complicados (Un par de horas por prototipo me parece aceptable). Queda pues decidido que la máquina será la Proxxon.

Lo próximo sería pensar en la base y sinceramente, me desanima bastante tu consejo:

"Y yo te diría que NO te construyas el router: Te llevará meses o un año, y muchos disgustos. Si ves uno asequible, yo lo compraría....."

Tenía pensado hacerlo con ayuda de un amigo que se dedica a la fabricación de maquinaria industrial bastante específica. Si bien es verdad que no esperaba construir la máquina en un mes. Caules serían los pros y los contras de fabricártela tu mismo?

La verdad es que acabo de ver esto en Ebay:

http://www.ebay.es/itm/Fresadora-cnc-3-ejes-completa-transmision-husillos-a-bolas-lista-/170756622640?pt=LH_DefaultDomain_186&hash=item27c1e34930#ht_4340wt_1189

y es bastante tentador, para enchufarle la máquina y a correr, pero no sé por qué, siempre me da la impresión de que la calidad de estas bases será bastante cutre y que afectaría bastante al acabado final de las PCBs... No sé investigaré un poco más el tema.

[Valen]

Bueno, es solo mi opinión. Hay personas a las que la construcción le parece un objetivo en sí mismo, y se lo pasan fenomenal con su construcción (y seguro que es una gran satisfacción).
Pero si tu objetivo final es fabricar PCBs, y no el de fabricar herramientas, entonces yo minimizaría el tiempo necesario para disponer de la máquina..... es lo que yo haría.....

[jstony2000]

mas barato todavía ....
http://www.ebay.es/itm/CNC-milling-drilling-machine-router-kit-with-motors-controlling-board-etc-/180785715945?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a17ab1ae9#ht_1661wt_1059

[Roa]

Lo he estado pensando y me he decidido por hacer la base de la máquina yo mismo. La razón principal es que no me terminan de convencer las que venden ya hechas. Veo muchas cosas que cambiaría, sobre todo materiales y me parece que por el mismo precio (y muchas horas de trabajo mas...) puedo conseguir un producto más consistente y sobre todo, más específico para mis necesidades. Por otro lado también me llama la atención el tema de construirla poco a poco y eso me irá dando tiempo para poder invertir un poco más de pasta.

Pero ahora a meternos en harina!

Me gusta un diseño de base fija en la que sea el router el que se desplace en los tres ejes. Algo así:


Voy a buscar motores y controladora. Los motores serán de tamaño Nema23, no creo que necesite nada más grande y me imagino que con algo de 1,5Nm será suficiente para el trabajo que quiero hacer. Lo que no tengo claro es si el hecho de que sean motores paso a paso o servo me marcará alguna diferencia... (si, soy muy nuevo :'()
En cuanto a la controladora me gustaría que aceptase un 4º eje por si me animo algún día a ponérselo.

En breve iré a USA y tengo posibilidad de comprar allí, de manera que si se os ocurre algo que pueda estar mejor de precio allí no dejeis de decírmelo por favor.

[Valen]

Yo compraría el acelerador hardware para Mach3, llamado smoothStepper. Es la mejor compra que he hecho en USA.....

http://www.warp9td.com/index.php

Eso sí, solo sirve para Mach3.....

[Roa]

Al final y después de leer este tutorial sobre motores servo vs. stepper (recomendado)

http://cnczone.com/forums/faq_cnc_machine_building/17419-steppers_servos.html

me ha quedado calro que no me quiero meter en el lio de los servos. Quién sabe, quizás en un futuro...

De manera que estoy casi decidio por unos motores SANYO DENKI NEMA23 con un torque de 1,65Nm y unos 2,2A/Fase. Estos motores en principio son bipolares, aunque creo que permiten configuración unipolar. Su precio es de unos 45€/unidad. Me habían gustado unos National instruments de 2,5A/phase y 1,98Nm, pero a 200€/unidad se me iban un poco de precio. Si alguien conoce una mejor opción o algo con más torque en este tamaño sin que pase, digamos de 60€/motor sería genial.

Lo que si me preocupa un poco es lo de la "pérdida de pasos" hay maneras de corregir estos errores decentemente o es un mal irreparable?

Por cierto ¿Que diferencia tendré entre usar un bipolar o un monopolar?

[Valen]

Para fresar PCB te valen esos motores, no te preocupes, incluso con menos par, te valdrían. Tampoco te preocupes por la pérdida de pasos, para eso tendrías que fresar materiales mucho más duros.

[Roa]

Bueno, pues con los motores elegidos ahora toca ir a por la electrónica y me estoy volviendo un poco loco. Estas son las características de los motores.

Sanyo Denki 103H7126-0740

Features :
Type : bipolar / (unipolar)
Current : 2,2 A (3,0 A) / Phase
Holding torque : 1,65 Nm (1,3 Nm)
Resistance : 0,9 Ohm / Phase
Inductance : 2,2 mH / Phase

Wave diameter : 6,35 mm
Wave length :  19 mm

Engine mass : 56 x 56 x 75,8 mm

Weight : 1,0 kg

No me dice a cuantos voltios trabaja, por lo que no sé que capacidad deberían tener los drivers. Cuales son las características de controladora y drivers que debería buscar? Por lo que tengo entendido son 6 veces el voltaje por el número de motores y 2 veces el amperaje por fase. Quiero 4 ejes para poder meterle el cuarto en un futuro y había visto esta:

]http://www.cnc-plus.de/product_info.php/info/p137_4-axis--4-0-amp-step-motor-driver-sms-404.html[url][/url]

que en principio tiene hasta 64 micropasos, pero me parece algo cara... quizás sea por desconocimiento.

[forane]

Bueno, pues con los motores elegidos ahora toca ir a por la electrónica y me estoy volviendo un poco loco. Estas son las características de los motores.

Sanyo Denki 103H7126-0740

Features :
Type : bipolar / (unipolar)
Current : 2,2 A (3,0 A) / Phase
Holding torque : 1,65 Nm (1,3 Nm)
Resistance : 0,9 Ohm / Phase

No me dice a cuantos voltios trabaja, por lo que no sé que capacidad deberían tener los drivers. Cuales son las características de controladora y drivers que debería buscar? Por lo que tengo entendido son 6 veces el voltaje por el número de motores y 2 veces el amperaje por fase.

Aplicas la ley de Ohm:I=V/R; V=IxR; 3 A X 0,9 Ohm =2,7 V

No me preocuparía por el voltaje (siempre que esté acorde con el solicitado por el driver) y me compraría el 2M542, por ejemplo:

http://www.ebay.es/itm/New-CNC-Stepper-Motor-Driver-Controller-2M542-4-2A-Router-/260909774332?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3cbf6f35fc

Pepe

[Roa]

Acabo de ver esa misma junto con su brakeoutboard correspondiente:

http://www.ebay.es/itm/CNC-4-Axis-Driver-2M542-4-2A-Breakout-interface-board-for-Router-system-kit-/250895185765?pt=UK_BOI_Industrial_Automation_Control_ET&hash=item3a6a84b765

Son unos 140€ enviada desde Inglaterra...

Alguien es capaz de decirme que diferencia hay entre este y otros más caros que encuentro por ahí? Voy a ser capaz de apreciar alguna diferencia entre estos controladores y otros más caros en cuanto a algún tema de precisión? La verdad es que estas placas parecen muy completas.

[forane]

Yo creo que lo mandan de China o alrededores y por eso son tan baratos. Los que te envían desde GB son iguales, pero ellos se ganan su parte. Me parece que es buen precio, aunque busca en ebay, recortando la búsqueda (búsqueda avanzada) con la opción China o Hong-Kong.

Pepe.