Quick-and-Dirty PCB-reproductie in Fusion 360 - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Dit is een snelle en vuile methode waarmee bestaande printplaten snel kunnen worden gereproduceerd als er nog geen 3D-model beschikbaar is. Het is vooral handig voor het snel reproduceren van breakout-borden om de pasvorm van componenten te controleren, of voor last-minute mooie renders.

De aanpak:1) Verzamel alle informatie van de fabrikant die je kunt vinden, of bestaande tekeningen of 3D-modellen.2) Maak foto's van de voor- en achterkant van het bord, maak de foto's zo vierkant mogelijk.3) Gebruik alle beschikbare documentatie om te bouwen de vorm van het basisbord in Fusion 360.4) Gebruik Inkscape, Illustrator of een ander grafisch ontwerpprogramma om de foto's voor te bereiden.5) Gebruik de foto's als canvas om componenten op te maken. Extrudeer uw componenten.6) Gebruik dezelfde foto's als stickers om de esthetiek van uw model te verbeteren. Dit maakt het model ook sneller herkenbaar tijdens gebruik.

Een paar *belangrijke opmerkingen*:(A) Dit proces is niet erg nauwkeurig! We ruilen precisie in voor snelheid als we deze benadering volgen. Dat gezegd hebbende, weerstanden en andere kleine componenten die via reflow op een bord worden gesoldeerd, verschillen toch vaak een beetje van bord tot bord. (B) Doe dit alleen als je geen 3D-model of hoogwaardige documenten van de fabrikant kunt vinden !(C) Er zullen altijd cameralenseffecten zijn wanneer u een foto van het bord maakt. Hoe dichter u bij het bord bent, hoe meer de randen van de foto worden vervormd.

Stap 1: Controleer op bestaande 3D-modellen en andere documentatie

Zoek eerst een datasheet! De meeste datasheets hebben de belangrijkste afmetingen die in een tekening worden weergegeven, wat een geweldige plek is om te beginnen voordat u kleinere componenten zoals ingebouwde weerstanden toevoegt. U kunt ook overwegen om bestaande EAGLE-bestanden te openen om daar dimensies uit te halen.

Als je bijvoorbeeld breakout-borden van Adafruit of Sparkfun koopt, hebben ze misschien al een 3D-model beschikbaar. Als dat niet het geval is, is het de moeite waard om snel GrabCAD te controleren om te zien of iemand anders al tijd heeft gestoken in het maken van een model van het bord waarmee u werkt. Zorg ervoor dat u uw zoektermen varieert wanneer u controleert.

Onthoud alleen dat als je extreem strakke precisie nodig hebt om het bord te laten werken met je ontwerp, je beter af bent met een bestand van een fabrikant dan iets dat is gemaakt door een willekeurige GrabCAD-bijdrager - je weet nooit hoe nauwkeurig de gebruiker componenten en afstanden heeft gemeten!

Stap 2: Maak foto's van boven en onder

Wanneer je dit doet, probeer dan goede verlichting te krijgen, en nog belangrijker, je moet ervoor zorgen dat je camera loodrecht op het bord staat om overmatige vervorming van het beeld te voorkomen!

Ik deed dit met de camera van mijn mobiele telefoon, waarbij ik mijn mobiele telefoon plat tegen een vierkant blok hout hield om er zeker van te zijn dat deze evenwijdig was aan het tafeloppervlak.

In het geval van dit bord betekende een klein klontje soldeer aan de achterkant dat het bord niet vlak op de tafel lag. Ik gebruikte een aantal lasergesneden tandwielen als afstandhouders om dit probleem aan beide kanten op te lossen.

Stap 3: Maak het bordoverzicht in Fusion 360

Fusion 360 heeft PCB-tools die kunnen worden geïntegreerd met EAGLE. Maar we gaan ze niet gebruiken, omdat we gewoon een snelle en vuile weergave willen van een bestaand bordtype.

We gaan het bord modelleren als een basislichaam en elk onderdeel als een ander lichaam, zodat het gemakkelijk is om hun uiterlijk te veranderen. Aangezien er een EAGLE-screenshot was op de Adafruit-website, zullen we die gebruiken om onze bordomtrek en de montagegaten te dimensioneren.

Volg regel 1 van Fusion 360: maak van het bord een nieuw onderdeel wanneer je je ontwerp maakt!

Importeer vervolgens het schema als een canvas om snel de bordtekst te maken.

Extrudeer het bordlichaam en je bent klaar om er een foto op te plaatsen voor plaatsing van de componenten.

Stap 4: Bereid uw afbeeldingen voor in Inkscape

Gebruik Inkscape om alles buiten het bord te verwijderen en om je afbeelding naar behoefte te draaien. Vervolgens kunt u de pagina zo groot maken dat deze perfect op het bord past. Maak uw afbeelding niet de juiste grootte in Inkscape, anders wordt de afbeelding met lage kwaliteit geëxporteerd.

Exporteer de afbeelding als een.png-bestand en je bent klaar om het in Fusion 360 neer te zetten!

Stap 5: Gebruik de foto's als canvassen om componenten te vullen

Breng het canvas aan op het oppervlak van uw PCB. Het wordt automatisch gedimensioneerd door Fusion 360!

Maak nu een schets en geef deze een naam zodat u er later naar kunt verwijzen. Begin met het neerzetten in rechthoeken en gebruik rechthoekige patronen om automatisch afstanden en beperkingen ertussen in te stellen.

Hoeveel tijd je in dit deel van het proces neemt, zal grotendeels beslissen of je resulterende PCB echt snel en vies is, of dat het behoorlijk nauwkeurig is.

Gebruik hetzelfde proces, met rechthoekige schetspatronen, om alle soldeervia's op het bord te maken. Ik raad je ten zeerste aan om deze afstanden te meten met een schuifmaat, in plaats van te vertrouwen op de foto! Flow-gesoldeerde componenten variëren nogal in locatie, maar vias minder.

Extrudeer al uw componenten en snijd uw doorgaande gaten door ze te extruderen of door het "gat" -gereedschap te gebruiken. Je kunt veel tijd besparen door alle componenten van dezelfde hoogte samen te extruderen, zoals ik laat zien in de onderstaande screencast. Kies of je wilt dat het hele bord één lichaam is, of (zoals ik hier heb laten zien) je wilt dat elk onderdeel een afzonderlijk lichaam is, zodat het gemakkelijk van kleur kan veranderen.

Stap 6: Gebruik de foto's als stickers om het uiterlijk van de printplaat te verbeteren

Pas nu opnieuw de foto toe die u van elk gezicht hebt gemaakt, handmatig schalen en plaatsen.

Oké, zet je schrap. Dit is waar het duidelijk zal worden dat elke foto die je maakt met een mobiele telefooncamera vervormd zal zijn, zelfs als je er goed aan hebt gedaan om de lens evenwijdig aan het onderdeel te maken. Hoe verder je van het onderdeel verwijderd was, hoe minder kromming je zou moeten zien. Kijk hoe de gaten aan de randen er allemaal uitgerekt uitzien vanuit het midden op de foto!

Daarom is het belangrijk dat alle metingen die u zeker gaat gebruiken, zoals de locaties van de montagegaten of de diameter van de buitenplaat, moeten worden genomen uit tekeningen van de fabrikant of met schuifmaten.

Na wat aanpassing krijgen we een model dat er best goed uitziet en aansluit bij handmatige metingen. Dit zou goed genoeg moeten zijn voor mijn doeleinden, en het totale proces zou slechts ongeveer 20 minuten moeten duren.