Надоело , в общем то, сверлить платы ручной сверлилкой поэтому решено было изготовить небольшой сверлильный станок исключительно для печатных плат. Конструкций в интернете полным полно, на любой вкус.
Посмотрев несколько описаний подобных сверлилок, пришел к решению повторить сверлильный станок на основе элементов от ненужного, старого CD ROM’a.
Разумеется, для изготовления этого сверлильного станочка придется использовать материалы те, что находятся под рукой.
От старого CD ROM’a для изготовления сверлильного станочка берем только стальную рамку со смонтированными на ней двумя направляющими и каретку, которая передвигается по направляющим. На фото ниже все это хорошо видно.
На подвижной каретке будет укреплен электродвигатель сверлилки. Для крепления электродвигателя к каретке был изготовлен Г-образный кронштейн из полоски стали толщиной 2 мм.
- В кронштейне сверлим отверствия для вала двигателя и винтов его крепления.
- В первом варианте для сверлильного станочка был выбран электродвигатель типа ДП25-1,6-3-27 с напряжением питания 27 В и мощностью 1,6 Вт. Вот он на фото:
Как показала практика, этот двигатель слабоват для выполнения сверлильных работ. Мощности его ( 1,6 Вт) недостаточно- при малейшей нагрузке двигатель просто останавливается.
- Вот так выглядел первый вариант сверлилки с двигателем ДП25-1,6-3-27 на стадии изготовления:
- Поэтому пришлось искать другой электродвигатель-помощнее. А изготовление сверлилки застопорилось…
Продолжение процесса изготовления сверлильного станочка.
Через некоторое время попал в руки электродвигатель от разобранного неисправного струйного принтера Canon:
На двигателе нет маркировки, поэтому его мощность неизвестна. На вал двигателя насажена стальная шестерня. Вал этого двигателя имеет диаметр 2,3 мм.
После снятия шестерни, на вал двигателя был надет цанговый патрончик и сделано несколько пробных сверлений сверлом диаметром 1 мм.
Результат был обнадеживающим- «принтерный» двигатель был явно мощнее двигателя ДП25-1,6-3-27 и свободно сверлил текстолит толщиной 3мм при напряжении питания 12 В.
- Поэтому изготовление сверлильного станочка было продолжено…
- Крепим электродвигатель с помощью Г-образного кронштейна к подвижной каретке:
- Основание сверлильного станочка изготовлено из стеклотекстолита толщиной 10мм.
- На фото – заготовки для основания станочка:
- Для того, чтобы сверлильный станочек не ёрзал по столу во время сверления, на нижней стороне установлены резиновые ножки:
Конструкция сверлильного станочка –консольного типа, то есть несущая рамка с двигателем закреплена на двух консольных кронштейнах, на некотором расстоянии от основания. Это сделано для того, чтобы обеспечить сверление достаточно больших печатных плат. Конструкция ясна из эскиза:
- Далее несколько изображений собранного сверлильного станочка.
- Рабочая зона станочка, виден белый светодиод подсветки:
Вот так реализована подсветка рабочей зоны. На фото наблюдается избыточная яркость освещения. На самом деле-это ложное впечатление (это бликует камера)- в реальности все выглядит очень хорошо:
- Консольная конструкция позволяет сверлить платы шириной не менее 130 мм и неограниченной ( в разумных пределах) длиной.
- Замер размеров рабочей зоны:
- На фото видно, что расстояние от упора в основание сверлильного станочка до оси сверла составляет 68мм, что и обеспечивает ширину обрабатываемых печатных плат не менее 130мм.
- Для подачи сверла вниз при сверлении имеется нажимной рычаг-виден на фото:
- Для удержания сверла над печатной платой перед процессом сверления, и возврата его в исходное положение после сверления, служит возвратная пружина, которая надета на одну из направляющих:
Система автоматической регулировки оборотов двигателя в зависимости от нагрузки.
- Для удобства пользования сверлильным станочком было собрано и испытано два варианта регуляторов частоты вращения двигателя.
В первоначальном варианте сверлилки с электродвигателем ДП25-1,6-3-27 регулятор был собран по схеме из журнала Радио №7 за 2010 год:
- Этот регулятор работать как положено не захотел, поэтому был безжалостно выброшен в мусор.
- Для второго варианта сверлильного станка, на основе электродвигателя от струйного принтера Canon, на сайте котов-радиолюбителей была найдена еще одна схема регулятора частоты вращения вала электродвигателя:
- Данный регулятор обеспечивает работу электродвигателя в двух режимах:
- При отсутствии нагрузки или, другими словами, когда сверло не касается печатной платы, вал электродвигателя вращается с пониженными оборотами (100-200 об/мин).
- При увеличении нагрузки на двигатель регулятор увеличивает обороты до максимальных, тем самым обеспечивая нормальный процесс сверления.
Регулятор частоты вращения электродвигателя собранный по этой схеме заработал сразу без настройки. В моем случае частота вращения на холостом ходу составила около 200 об/мин. В момент касания сверла печатной платы-обороты увеличиваются до максимальных. После завершения сверления, этот регулятор снижает обороты двигателя до минимальных.
- Регулятор оборотов электродвигателя был собран на небольшой печатной платке:
- Транзистор КТ815В снабжен небольшим радиатором.
- Плата регулятора установлена в задней части сверлильного станочка:
- Здесь резистор R3 номиналом 3,9 Ом был заменен на МЛТ-2 номиналом 5,6 Ом.
Испытания сверлильного станка прошли успешно. Система автоматической регулировки частоты вращения вала электродвигателя работает четко и безотказно.
Небольшой видеоролик о работе сверлильного станка:
Update от 01.08.2017:
На плате управления кроме собственно регулятора оборотов двигателя расположен еще и простейший стабилизатор напряжения питания светодиода подсветки рабочей зоны. Полная схема платы управления:
Самодельная мини-дрель для сверления плат
Задача сверления или даже простого проделывания отверстий в платах, в радиолюбительской практике встречается повсеместно. При этом совсем не обязательно проектировать собственные платы, или вообще пользоваться печатным способом изготовления — отверстия бывают нужны даже при навесном способе монтажа, или просто во время переделки и доработки промышленных плат.
Для этих целей можно использовать специально заточенное шило с пирамидальным наконечником, облегчающим захват материала платы и проделывание отверстия.
Но в таком случая приходится прилагать немалое усилие, что может привести к деформации и изгибу платы, а конечное отверстие получается далеко не таким, каким хотелось бы.
Некоторые радиолюбители устанавливают тонкое сверло в патрон обычной дрели или шуруповёрта, что весьма неудобно в работе, особенно если нужно сделать отверстие на плате, рядом с уже установленным радиокомпонентом, который в таком случае будет мешаться и его очень легко повредить.
Более опытные и целеустремлённые радиолюбители борются с подобными трудностями и самостоятельно изготавливают небольшие ручные приспособления для сверления, и даже целые сверлильные и фрезеровочные станки — всё зависит от средств и возможностей. Встречаются варианты с автоматическим и полуавтоматическим управлением, со стабилизацией частоты вращения и настройкой крутящего момента.
В данной статье вниманию читателей будет представлен один из, наверное самых простых и доступных в изготовлении, вариантов сверлильного инструмента из подручных материалов.
Единственное что было куплено, это цанговый патрон для удержания сверла, ну и собственно набор самих свёрл разного диаметра, включая тонкие свёрла для проделывания отверстий под самые распространённые стандартные радиокомпоненты.
Инструмент выполнен в лёгком, но прочном пластиковом корпусе небольших размеров.
В наличии имеется светодиодная подсветка и защита от перегрузки, и как следствие, от заклинивания и перегрева двигателя, а управление осуществляется единственной кнопкой без фиксации.
Для питания инструмента был применён импульсный блок питания с выходным напряжением 12 Вольт и максимальным током нагрузки 1 Ампер, хотя потребление устройства в данном случае не превышает 0,6 Ампер, а питать его можно напряжением в пределах от 9 до 15 Вольт:
Внешний вид самодельного инструмента для сверления плат
Немного предыстории
В запасе имелось довольно большое количество малогабаритных электродвигателей постоянного тока, и для применения в миниатюрной дрели был взят такой, которых в наличии было больше всех, что бы в случае выхода из строя, его можно было легко заменить. Им оказался мотор от старого лентопротяжного механизма кассетного магнитофона советских времён.
Сам мотор имеет небольшие размеры, но он находится в металлическом кожухе, и было решено не извлекать его оттуда, так как по габаритам, этот кожух с мотором внутри, идеально вставляется и удерживается в рабочей части пластикового корпуса от антиперспиранта, который в свою очередь хорошо подходит для подобной конструкции, так как имеет компактные размеры и удобно ложится в руке:
Электродвигатель от лентопротяжного механизма магнитофона
Не будем заострять внимание на конкретных характеристиках электродвигателя, таких как мощность и диаметр вала, так как в данной конструкции можно применить любой, подходящий по размерам моторчик небольшой мощности, и у каждого он может отличаться от используемого здесь. Конструкция корпуса так же может быть любой, и для таких целей удобно использовать пластиковые трубы подходящего диаметра. Далее будет показано, как можно сделать простую миниатюрную дрель для сверления плат своими руками.
Конструкция инструмента
Вместе с мотором были проложены два провода для питания подсветки, в качестве которой, на крышку антиперспиранта, играющую роль крышки рабочей стороны корпуса, открытым способом был установлен светодиод поверхностного монтажа.
В крышке предварительно было вырезано отверстие под вал электродвигателя, по внешнему диаметру будущего цангового патрона, о котором речь пойдёт немного позже.
Светодиод хорошо приклеивается к крышке универсальным быстротвердеющим клеем, а сама крышка свободно устанавливается на своё прежнее место:
Рабочая часть инструмента с электродвигателем и светодиодом подсветки
Но просто установить двигатель в корпус — это ещё даже не пол дела. Как бы там ни было, но как то надо поддерживать стабильность его работы и обеспечить надёжность и долговечность инструмента.
Не на последнем месте стоит и удобство его использования.
Можно собрать популярную схему с положительной обратной связью, где двигатель постоянно вращается на низких оборотах, а при увеличении нагрузки на него, скорость вращения увеличивается.
Но в таком случае, при батарейном питании, всё равно придётся ставить дополнительный выключатель и часто его щёлкать в перерывах между сверлением, и к тому же используемый двигатель имеет небольшую мощность, и для него будет опасной даже простая стабилизация частоты вращения, так как при увеличении нагрузки, ток через него будет так же увеличиваться, а при возможном заклинивании и полной остановки мотора это почти равносильно короткому замыканию.
Было решено стабилизировать значение силы тока через двигатель, тем самым предотвращая его перегрузку, и следовательно перегрев его обмоток. Такой способ даёт приемлемую стабильность частоты вращения, а заклинивание, если не исключается полностью, то не является жёстким и легко устраняется. При этом сила тока не превышает заданного значения, и на двигателе выделяется мизерная мощность.
При ощутимых мощностях можно использовать импульсный стабилизатор тока, но в данном случае, опытным путём был определён оптимальный рабочий ток величиной в 500 мА, а такой ток через работающий на холостом ходу используемый двигатель обеспечивается напряжением порядка 7 — 8 Вольт, и так как выделяемая на регулирующем элементе мощность получается не очень высокой, даже при коротком замыкании в нагрузке, то было решено собрать простой, но надёжный стабилизатор тока линейного типа, на транзисторе средней мощности.
Для более лёгкого и точного позиционирования сверла на просверливаемой плате, было решено установить дополнительную местную подсветку на сам инструмент.
Так как питание всего устройства будет осуществляться напряжением более 9 вольт, то вместо однокристального светодиода был использован светодиод поверхностного монтажа типа 5050 с тремя кристаллами в одном корпусе, кристаллы которого были соединены последовательно.
По требуемым параметрам была рассчитана и разработана принципиальная электрическая схема устройства, на устаревших, но распространённых радиокомпонентах, в частности на германиевых транзисторах прямой проводимости:
Принципиальная электрическая схема миниатюрной дрели
Входное напряжение питания подаётся на разъём X1, с которого, через предохранитель F1, поступает на схему инструмента, узлы которого представляют собой отдельные источники тока для подсветки и электромотора.
Диод D1, вместе с предохранителем, защищает всю схему от неверной полярности питающего напряжения, во время которой он открывается и замыкает цепь, тем самым сжигая плавкий предохранитель и обесточивая устройство.
На транзисторах Q1 и Q2 собран стабилизатор тока для питания светодиодной подсветки, уровень которого задаётся резистором R1. Можно использовать один транзистор с высоким коэффициентом передачи тока базы, здесь же использовано составное включение транзисторов для минимизации тока управления.
Его уровень определяется падением напряжения на кремниевом диоде D3, которое прикладывается к базе составного транзистора.
В случае использования одного кремниевого транзистора с высоким коэффициентом усиления по току, последовательно с этим диодом нужно будет добавить ещё один, а в случае использования составного кремниевого транзистора, нужно будет добавить ещё один диод, так, что бы количество диодов было на один больше, количества установленных в этом узле транзисторов.
Источник стабильного тока для питания электромотора собран на транзисторах Q3 — Q5, а уровень этого тока задаётся резистором низкого сопротивления R4.
Здесь так же вместо двух транзисторов Q4 и Q5 можно установить один транзистор с высоким коэффициентом передачи тока базы, использовать составной или кремниевые.
Транзистор Q3 так же можно заменить на кремниевый, но в таком случае нужно будет увеличить сопротивление токо-задающего резистора R4 в 2 — 2,5 раза, что влечёт за собой повышение падения напряжения на нём, и как следствие увеличение тепловыделения самого резистора.
Дроссель L1, вместе с конденсатором C2, уменьшают количество излучаемых во время работы инструмента, электромагнитных помех, а диод D4 защищает силовой транзистор от обратных паразитных всплесков высокого напряжения на нём, характерных для индуктивной нагрузки, которой собственно и является подключённый к выходу электродвигатель.
Управление инструментом осуществляется кнопкой S1, через которую напряжение смещения, по резистору R3, подаётся на базу транзистора Q4, открывая вместе с ним и транзистор Q5.
Транзистор Q3 включён в цепь отрицательной обратной связи, и открываясь шунтирует цепь смещения, задавая рабочую точку всего узла. Сигнал управления одновременно подаётся и на узел подсветки, зажигая её.
После замыкания контактов управляющей кнопки, быстро заряжается конденсатор C1, и напряжение смещения, через резистор R2, поступает на базу транзистора Q2, открывая его и транзистор Q1.
При отпускании кнопки, узел питания электромотора обесточивается сразу, а узел подсветки некоторое время продолжает питаться от конденсатора C1. Это сделано для удобства, что бы подсветка некоторое время горела в коротких паузах во время сверления. Разряду конденсатора через узел мотора препятствует диод D2.
Настройка инструмента сводится к установке рабочих токов питания подсветки и электродвигателя. Ток подсветки задаётся подбором сопротивления резистора R1, и для трёх последовательно соединённых кристаллов одного светодиода 5050 он не должен превышать 20 мА. Рабочий ток электродвигателя был определён следующим образом.
Обычным амперметром был измерен его ток потребления под обычной нагрузкой, во время сверления без заеданий и заклинивания.
Далее уровень этого тока, который в данном случае составил 500 мА, был установлен подбором резистора R4, и в случае заклинивания вала электродвигателя, значение этого тока останется прежним, и обмотки не будут перегреваться.
В качестве транзисторов Q1 — Q4 можно использовать транзисторы МП39 — МП42 с любыми буквенными индексами, или другие германиевые p-n-p транзисторы малых и средних мощностей. Транзистор Q5 можно заменить на другой транзистор прямой проводимости средней или большой мощности на допустимый ток коллектора от 1 А.
При использовании более мощного электродвигателя с бОльшим током потребления нужно будет применить соответствующий транзистор, и возможно потребуется установить его на теплоотвод. Возможна замена всех транзисторов на транзисторы обратной проводимости.
В таком случае нужно будет изменить на противоположную полярность питания, электролитического конденсатора и всех диодов, включая и светодиод.
В качестве дросселя L1 в данном случае можно использовать советский дроссель ДМ-0,6-50, он должен уметь долговременно выдерживать ток питания электродвигателя.
Диод D2 может быть любым, D3 любой кремниевый малогабаритный, на небольшой ток, а остальные диоды D1 и D4 на ток от 1 А и на обратное напряжение от 30 Вольт.
Светодиод может быть любым подходящим, желательно с белым цветом свечения, из соображений удобства дальнейшей работы инструментом. Кнопка S1 любая малогабаритная, без фиксации.
Хотя используемые радиокомпоненты и имели в своё время большое распространение, они довольно древние и на сегодняшний день сильно устарели. Поэтому печатная плата под них не разрабатывалась, и всё было собрано навесным монтажом, на плате размерами под используемый корпус.
Разъём X1 не устанавливался, и шнур питания был припаян прямо на плату, но далее практика показала, что это не совсем удобно, и всё же лучше установить подходящий разъём питания, и уже через него подключать сетевой адаптер или аккумуляторную батарею.
Дроссель L1 был намотан на небольшом ферритовом стержне проводом ПЭЛ 0,81, а резистор R4 нихромовым проводом, на корпусе резистора МЛТ-0,5 с намного большим сопротивлением, чем требуется.
Кнопка была вынесена за пределы корпуса и установлена снаружи на собственных контактах, а в узкой части корпуса было сделано отверстие для ввода питающего шнура.
Все проводники припаиваются к плате по назначению, после чего её нужно очистить от остатков флюса. Плата помещается в корпус, а его половинки защёлкиваются и надёжно удерживаются вместе.
Вообще это довольно плотный и крепкий корпус из пластика, к тому же он очень удобный и компактный, и в нём можно собирать различные носимые любительские устройства:
Сборка миниатюрной дрели и её платы в пластиковый корпус- Дополнительные компоненты
Но установить моторчик в корпус и собрать для него схему — это пока ещё пол дела. Что бы инструментом можно было пользоваться, для него необходимо приобрести дополнительные компоненты, и это единственное, что было куплено специально для данного проекта.
В первую очередь нужно замерить диаметр вала двигателя, и под этот диаметр найти цанговый патрон с держателями для свёрл разных диаметров. Патрон прижимается к валу двигателя двумя винтами, для которых в комплекте был подходящий ключ.
Отдельно так же был куплен набор разнообразных свёрл, но с описываемым инструментом будут использоваться только самые тонкие из них.
Подходящий, для нужного в конкретный момент времени сверла, держатель устанавливается в патрон, на патрон надевается зажимная головка, сверло вставляется и зажимается в патроне, а сам патрон со сверлом, винтами фиксируется прямо на валу электродвигателя.
Во время нажимания на кнопку, зажигается светодиод подсветки, и начинает вращаться установленный цанговый патрон со сверлом. При работе инструмента, биения и вибрации очень слабые, и их можно минимизировать небольшим ослаблением одного, и соответствующим подтягиванием противоположного винта цангового патрона.
Яркость подсветки небольшая, но так как она светит прямо на место сверления, то её достаточно при проведении работ даже в полной темноте, а при дополнительном освещении и вовсе комфортно:
- Установка и проверка сверла и цангового патрона с инструментом
- Заключение
Инструмент получился не очень мощным и отверстия он проделывает не мгновенно, но благодаря своей компактности и малым размерам, пользоваться им намного удобней, чем шуруповёртом или обычной дрелью, и после сверления им, совсем не хочется возвращаться на тяжёлые и громоздкие приспособления. Для питания самоделки можно использовать импульсный блок питания, самодельную разборную, или компактную аккумуляторную батарею. Инструмент хорошо подойдёт для проделывания небольшого количества отверстий в гетинаксовых или текстолитовых платах, а при использовании более мощного двигателя им можно будет сверлить в более масштабном объёме. Главное подобрать подходящий по диаметру цанговый патрон, и выставить оптимальный режим работы. Данное устройство конечно не является образцовым, но имеет законченный вид и практическое исполнение:
Готовая самодельная мини-дрель с установленным сверлом
Разнообразные цанговые патроны и наборы свёрл различного диаметра можно найти на АлиЭкспресс. Там же продаются и полные комплекты вместе с двигателем, но для такого комплекта всё равно понадобится корпус и узел питания/управления.
Какой бы ни была конструкция инструмента, он реально облегчает жизнь и труд радиолюбителя. В дальнейшем хотелось бы усовершенствовать разработку и собрать устройство на более мощной и современной базе.
Если у кого имеется опыт сборки и использования подобных подручных средств, поделитесь информацией, может кому-то будет полезно или просто интересно.
Приветствуется так же конструктивная и адекватна критика, она всегда помогает становиться немного лучше.
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- MiniDrillCircuit.pdf (56 Кб)
Простой станок для сверления печатных плат
Самый простой способ сверления печатных плат, держа двигатель с насаженным патроном для сверла в руках.
При этом не раз ломались свёрла, и каждый радиолюбитель в мыслях ругал себя, и в следующий раз при изготовлении «печатки» — обязательно хотел что-то изменить в этом процессе. Каждый для себя решает сам, или что-то сделать из подручных средств, или приобрести готовое.
Всё зависит от места жительства радиолюбителя. Например в сельской местности вдали от крупных центров, лучшим выходом из этого положения, это сделать станок своими руками.
Основное требование к такому станку, это чтобы он справлялся со своей задачей, ну и при его изготовлении не требовалось сложных токарных деталей, так как не у всех есть возможность иметь доступ к токарному станку.
Предлагаю Вам простую конструкцию сверлильного станочка для домашней мастерской, которую я увидел на просторах «инета», и которую повторить в домашних условиях не составит особого труда.
Автора данной конструкции к сожалению не знаю, и если объявится, то с удовольствием укажу здесь его имя и выражу благодарность за простой конструктив. Размеры станочка; основание 140х90 мм, высота 150 мм.
Со своей задачей он вполне справляется и на рабочем столе занимает очень мало места. При таких размерах он позволяет сверлить отверстия в платах, шириной до 150-170 мм. (длинна платы не ограничена), что вполне достаточно в радиолюбительской практике.
Основание станочка изготавливается из любого подручного материала, толщиной не менее 6-8 мм. Можно из текстолита, гетинакса, металла, фанеры. Если брать фанеру, то лучше толщиной не менее 10 мм.
Размеры основания указаны выше, но Вы можете для своих нужд изменить эти размеры, как и основания, так и других деталей. В дальнейшем я просто буду указывать свои размеры.
Вся конструкция собирается на П-образной стойке, для которой необходимо взять толстый материал, чтобы вся конструкция не пружинила и имела достаточную прочность.
В данной конструкции используется полоса металла, шириной 25 мм. и толщиной 4-5мм. Общая длинна её 140-150 мм. Согнута П-образно, крепление к основанию 30мм, высота 40 мм и оставшееся это длинна 70-80 мм. В стойке просверливаются три отверстия, одно снизу для её крепления к основанию, и два сверху для вертикальных штырей. Длинный штырь длинной 100 мм, диаметр 5 мм.
На длинный штырь одевается пружина. На коротком штыре нарезается резьба с двух сторон, для крепления штыря к стойке и вверху для контргайки. На этих двух штырях двигается подвижная часть с закреплённым на ней двигателем. Пружина должна быть такой жёсткости, чтобы поднимала вес подвижной части с двигателем.
Подвижная часть изготавливается из полосы металла, толщиной не менее 1,5-2,0 мм, шириной 20 мм. Общая длинна полосы 100 мм, размеры по сгибам 20х40х40 мм. Сверлится сквозное отверстие для толстого штыря и отверстие для тонкого штыря.
Кстати, штыри можно делать и одинакового диаметра, главное, чтобы материал был достаточно жёсткий, например валы от матричных принтеров. Хомут для крепления двигателя — по диаметру имеющегося двигателя, изготовлен из листового алюминия.
У меня двигатель используемый для станка ДПМ-30.
Для питания такого двигателя вполне достаточно источника с напряжением 12 вольт, и самое главное, для него необходимо изготовить схему управления двигателем.
Это чтобы без нагрузки двигатель медленно вращался и при касании сверлом платы — начинал работать на полную мощность. Схем таких сколько угодно, например можно выбрать отсюда. На мой взгляд лучше собирать последнюю.
Хотя, чего греха скрывать, сам пока пользуюсь без такой схемы, у меня регулируемый БП и в паузах просто убираю напряжение.
Рычаг с держателем, конструкция хорошо видна на фотографиях. Закрепляем его в держателе и крепим к стойке.
- Закрепляем подвижную часть и контрим гайкой.
Ну и всё, остаётся всю эту конструкцию закрепить на основании, закрепить имеющийся в распоряжении двигатель хомутом на подвижной части, закрепить сверло и начинать работать.
Да, у жены «конфисковал» отслужившую свой срок пробковую подставку под горячую посуду, и вырезал из неё на основание насадку для печатных плат и приклеил её на основание, это чтобы при сверлении печаток сверло не доставало до основания.
Удачи всем в Вашем творчестве и всего наилучшего!
P.S. Да, ещё хочу немного сказать про свёрла. Не поленитесь и найдите себе для работы специальные свёрла для сверления стеклотекстолита. Наши свёрла из сплава ВК6М, у них обычно хвостовик одного диаметра и сами свёрла 0,7-2,0. Отверстия сделанные ими гораздо приличнее, чем сделанные обычными свёрлами и выглядят они так;
Импортные тоже примерно так выглядят. Это не рекламы ради, а для удобства и удовольствия работы.
Я сверлил платы сначала обычными свёрлами (по металлу), которые после нескольких дырок сильно тупятся, а после десятка — приходят в полную негодность, потом узнал про такие свёрла, нашёл их и приобрёл (цена их, кстати лежит в пределах 20-50 рэ).
Попробовал сверлить ими — небо и земля. По отзывам радиолюбителей — одним сверлом можно сверлить платы несколько лет (несколько тысяч отверстий), пока не сломаешь из-за небрежного обращения.
Но, эти свёрла не подходят для ручных сверлилок. При попытке сделать ими отверстие — оно мигом ломается (из-за малейшего перекоса). То есть ими можно долго и надёжно сверлить только в станке, и зажимной патрон не должен иметь никаких биений, а сверло зажатое им должно быть хорошо отцентрировано. Тогда и долговечность их гарантирована.
Сверлильный станок для печатных плат своими руками: чертежи, фото, видео
Сверлильный станок для печатных плат относится к категории мини-оборудования специального назначения.
При желании такой станок можно сделать своими руками, используя для этого доступные комплектующие.
Любой специалист подтвердит, что без использования подобного аппарата трудно обойтись при производстве электротехнических изделий, элементы схем которых монтируются на специальных печатных платах.
Простой мини станок для печатных плат
Общая информация о сверлильных станках
Любой сверлильный станок необходим для того, чтобы обеспечить возможность эффективной и точной обработки деталей, изготовленных из различных материалов.
Там, где необходима высокая точность обработки (а это относится и к процессу сверления отверстий), из технологического процесса необходимо максимально исключить ручной труд. Подобные задачи и решает любой сверлильный станок, в том числе и самодельный.
Практически не обойтись без станочного оборудования при обработке твердых материалов, для сверления отверстий в которых усилий самого оператора может не хватить.
Конструкция настольного сверлильного станка с ременной передачей (нажмите для увеличения)
Любой станок для сверления – это конструкция, собранная из множества составных частей, которые надежно и точно фиксируются друг относительно друга на несущем элементе. Часть из этих узлов закреплена на несущей конструкции жестко, а некоторые могут перемещаться и фиксироваться в одном или нескольких пространственных положениях.
Пример двигателей, используемых при изготовлении самодельного сверлильного мини-станка
Базовыми функциями любого сверлильного станка, за счет которых и обеспечивается процесс обработки, является вращение и перемещение в вертикальном направлении режущего инструмента – сверла.
На многих современных моделях таких станков рабочая головка с режущим инструментом может перемещаться и в горизонтальной плоскости, что позволяет использовать это оборудование для сверления нескольких отверстий без передвижения детали.
Кроме того, в современные станки для сверления активно внедряют системы автоматизации, что значительно увеличивает их производительность и повышает точность обработки.
Ниже для примера представлены несколько вариантов конструкции самодельных сверлильных станков для плат. Любая из данных схем может послужить образцом для вашего станка.
Особенности оборудования для сверления отверстий в печатных платах
Станок для сверления печатных плат – это одна из разновидностей сверлильного оборудования, которое, учитывая очень небольшие размеры обрабатываемых на нем деталей, относится к категории мини-устройств.
Любой радиолюбитель знает, что печатная плата – это основание, на котором монтируются составные элементы электронной или электрической схемы.
Изготавливают такие платы из листовых диэлектрических материалов, а их размеры напрямую зависят от того, какое количество элементов схемы на них необходимо разместить.
Любая печатная плата вне зависимости от ее размеров решает одновременно две задачи: точное и надежное позиционирование элементов схемы относительно друг друга и обеспечение прохождения между такими элементами электрических сигналов.
В зависимости от назначения и характеристик устройства, для которого создается печатная плата, на ней может размещаться как небольшое, так и огромное количество элементов схемы.
Для фиксации каждого из них в плате необходимо просверлить отверстия.
К точности расположения таких отверстий относительно друг друга предъявляются очень высокие требования, так как именно от этого фактора зависит, правильно ли будут расположены элементы схемы и сможет ли она вообще работать после сборки.
Сверление отверстий в фольгированном гетинаксе на самодельном станке
Сложность обработки печатных плат состоит еще и в том, что основная часть современных электронных компонентов имеет миниатюрные размеры, поэтому и отверстия для их размещения должны иметь небольшой диаметр. Для формирования таких отверстий используется миниатюрный инструмент (в некоторых случаях даже микро). Понятно, что работать с таким инструментом, используя обычную дрель, не представляется возможным.
Все вышеперечисленные факторы привели к созданию специальных станков для формирования отверстий в печатных платах.
Эти устройства отличаются несложной конструкцией, но позволяют значительно повысить производительность такого процесса, а также добиться высокой точности обработки.
Используя сверлильный мини-станок, который несложно изготовить и своими руками, можно оперативно и максимально точно сверлить отверстия в печатных платах, предназначенных для комплектации различных электронных и электротехнических изделий.
Сверлильный станок из старого микроскопа
Как устроен станок для сверления отверстий в печатных платах
От классического сверлильного оборудования станок для формирования отверстий в печатных платах отличается миниатюрными размерами и некоторыми особенностями своей конструкции.
Габариты таких станков (в том числе и самодельных, если для их изготовления правильно подобраны комплектующие и их конструкция оптимизирована) редко превышают 30 см.
Естественно, и вес их незначительный – до 5 кг.
Конструкция самодельного сверлильного станка
Если вы собираетесь изготовить сверлильный мини-станок своими руками, вам необходимо подобрать такие комплектующие, как:
- несущая станина;
- стабилизирующая рамка;
- планка, которая будет обеспечивать перемещение рабочей головки;
- амортизирующее устройство;
- ручка для управления перемещением рабочей головки;
- устройство для крепления электродвигателя;
- сам электрический двигатель;
- блок питания;
- цанга и переходные устройства.
Чертежи деталей станка (нажмите для увеличения)
Разберемся в том, для чего предназначены все эти узлы и как из них собрать самодельный мини-станок.
Конструктивные элементы сверлильного мини-станка
Сверлильные мини-станки, собранные своими руками, могут серьезно отличаться друг от друга: все зависит от того, какие комплектующие и материалы были использованы для их изготовления. Однако как заводские, так и самодельные модели такого оборудования работают по одному принципу и предназначены для выполнения схожих функций.
Сделать станок будет проще, если для сверлильной головы взять салазки от компьютерного дисковода
Несущим элементом конструкции сверлильного станка для печатных плат является станина-основание, которая также обеспечивает устойчивость оборудования в процессе выполнения сверления.
Исходя из назначения данного конструктивного элемента, изготавливать станину желательно из металлической рамки, вес которой должен значительно превышать суммарную массу всех остальных узлов оборудования.
Если пренебречь этим требованием, вы не сможете обеспечить устойчивость вашего самодельного станка, а значит, не добьетесь требуемой точности сверления.
Роль элемента, на котором крепится сверлильная головка, выполняет переходная стабилизирующая рамка. Ее лучше всего изготовить из металлической рейки или уголков.
Каретка от привода с прикрепленным самодельным уголком под двигатель
Планка и амортизирующее устройство предназначены для обеспечения вертикального перемещения сверлильной головки и ее подпружинивания.
В качестве такой планки (ее лучше зафиксировать с амортизатором) можно использовать любую конструкцию (важно только, чтобы она выполняла возложенные на нее функции). В этом случае может пригодиться мощный гидравлический амортизатор.
Если же такого амортизатора у вас нет, планку можно изготовить своими руками либо использовать пружинные конструкции, снятые со старой офисной мебели.
Управление вертикальным перемещением сверлильной головки осуществляется при помощи специальной ручки, один конец которой соединяют с корпусом сверлильного мини-станка, его амортизатором или стабилизирующей рамкой.
Крепление для двигателя монтируют на стабилизирующей рамке. Конструкция такого устройства, в качестве которого может выступать деревянный брусок, хомут и др.
, будет зависеть от конфигурации и конструктивных особенностей остальных узлов сверлильного станка для печатных плат.
Использование такого крепления обусловлено не только необходимостью его надежной фиксации, но также тем, что вы должны вывести вал электродвигателя на требуемое расстояние от планки перемещения.
Выбор электрического двигателя, которым можно оснастить сверлильный мини-станок, собираемый своими руками, не должен вызвать никаких проблем. В качестве такого приводного агрегата можно использовать электродвигатели от компактной дрели, кассетного магнитофона, дисковода компьютера, принтера и других устройств, которыми вы уже не пользуетесь.
В зависимости от того, какой электрический двигатель вы нашли, подбираются зажимные механизмы для фиксации сверл. Наиболее удобными и универсальными из таких механизмов являются патроны от компактной дрели. Если подходящий патрон найти не удалось, можно использовать и цанговый механизм.
Подбирайте параметры зажимного устройства так, чтобы в нем можно было фиксировать очень мелкие сверла (или даже сверла размера «микро»).
Для соединения зажимного устройства с валом электродвигателя необходимо использовать переходники, размеры и конструкция которых будут определяться типом выбранного электродвигателя.
Миниатюрный цанговый патрон
В зависимости от того, какой электродвигатель вы установили на свой сверлильный мини-станок, необходимо подобрать блок питания. Обращать внимание при таком выборе следует на то, чтобы характеристики блока питания полностью соответствовали параметрам напряжения и силы тока, на которые рассчитан электродвигатель.
Схема автоматического регулятора оборотов в зависимости от нагрузки для двигателя на 12 В (нажмите для увеличения)
Порядок сборки самодельного устройства
Как показывает практика, осуществлять сборку самодельного станка для сверления отверстий в печатных платах удобнее всего в определенной последовательности. Действовать надо в соответствии со следующим алгоритмом.
- Выполняется монтаж станины, и к ее нижней стороне крепятся ножки, если они предусмотрены в конструкции.
- К собранной станине крепятся планка перемещения и рамка держателя, на которой будет смонтирована сверлильная головка.
- Рамку держателя соединяют с амортизатором, также фиксируемым на станине оборудования.
- Устанавливается ручка управления перемещением сверлильной головки, соединяемая с амортизатором или рамкой держателя.
- Монтируется электродвигатель, положение которого тщательно регулируется.
- К валу приводного электродвигателя посредством переходников крепится цанга или универсальный патрон от дрели.
- Выполняется монтаж блока питания, соединяемого с электродвигателем посредством электрических проводов.
- В патрон устанавливается сверло и надежно фиксируется в нем.
- Собранный самодельный станок тестируют, пробуя просверлить с его помощью отверстие в листовом диэлектрике.
Для того чтобы ваш самодельный сверлильный мини-станок можно было всегда разобрать и доработать, для соединения его конструктивных элементов лучше всего использовать болты и гайки.
При желании изготовить своими руками мини-оборудование для получения отверстий в печатных платах всегда можно воспользоваться чертежами и советами тех, кто уже является обладателем такого станка и активно работает на нем в своей домашней мастерской.
Загрузка...
