Was braucht man und viel Geld müsste man ausgeben, wenn man selber Leiterplatten lasern will?
Ich beschäftige mich immer wieder mal mit diversen Arduino-Projekten und verwende dafür meistens Streifenrasterplatinen.
Allerdings nerven mich die Streifenrasterplatinen und Lochrasterplatinen sind auch nicht besser - die Planung dauert immer ewig und dann diese vielen Drahtbrücken die man immer braucht (aktuell löte ich eine H-Brücke zusammen).
Jetzt habe ich auf YT was cooles gesehen - da hat jemand seine Platine gelasert. Das will ich auch können.
Ich bin nicht ganz unvorbelastet und habe mir auch schon selber einen 3D-Drucker gebaut und würde mir auch den Zuasmmenbau eines Lasers zutrauen.
Meine Platinen werden wohl nicht viel größer als 100 x 60 mm groß werden.
Kann mir jemand der das schon macht sagen mit welchen Investitionen ich rechnen muss?
Gibt es Open-Sourcs-Software für die Schaltpläne und die Umwandlung in Dateien die vom Laser verarbeitet werden können?
Willst du jetzt die kosten für einen selbstgebauten laser wissen?
Ich brauche Informationen darüber wie viel Geld ich in etwa Investieren muss?
Wie viel Leistung müsste der Laser haben?
Gibt es kostenlose Software?
4 Antworten
Wenn du eine Software möchtest, dann direkt eine für Leiterplattendesign... Wo du im ersten Schritt Schaltung zeichnest und im zweiten Schritt die Platine entwirfst: Bauteile anordnen, Leiterbahnen planen. Damit verschiebst du aber viel Planungszeit vor dem Computer-Bildschirm...
Kostenlose Software wäre z.B. Eagle und KiCad - ich mag letzteres.
Professionell/kostenpflichtig hat Altium eine weite Verbreitung.
Du kannst das Ergebnis so umwandeln, dass es fräsbar oder laserbar ist... aber das würde ich gar nicht machen... Ich würde Leiterplatten professionell herstellen lassen, das ist gar nicht mehr so teuer. Der Vorteil: Du kannst mehrere Lagen (in der Regel 2) haben, Bohrungen und Durchkontaktierungen werden gleich mit gemacht... und du hast am Schluss Lötstopplack drauf. Vor allem bei SMD-Bauteilen mit kleinem Pin-Abstand macht es die Bestückung einfacher. Von der Technologie würde ich, soweit möglich, auf SMD-Bauteile setzen. Das macht Bestückung angenehm und Lagerung von Bauteilen platzsparend. (Widerstandssortiment in Buchform...)
Fertiger (Beispiele):
- Aisler (deutsch/niederländisch) - Preis richtet sich direkt nach Platinengröße, geliefert werden immer 3 Exemplare. Ziemlich gute Qualität, teurer als Vergleichsangebote, Lieferung schon in wenigen Tagen/ 1 Woche möglich.
- Oshpark (USA) - Preis richtet sich direkt nach Platinengröße, geliefert werden immer 3 Exemplare. Besonders günstig für sehr kleine Platinen. Lieferung hatte vor ein paar Jahren ca. 1-2 Wochen gedauert.
- Elecrow (China)
- JLCPCB (China) - ziemlich günstig, 5 Platinen bis 100x100mm für ca. 7€ inklusive Versand/Steuern. Letzte Lieferung bei mir hat nur 2 Wochen gedauert.
Die Frage ist, woran das liegt... Dass die erste Version noch nicht ganz klappt: OK, aber 4 Versionen klingt schon arg viel.
Was die Tools ja zumindest machen: Sie können sicherstellen, dass dein Schaltplan zum Layout passt.
Ansonsten ist es nicht unüblich, die Schaltung auf einer Platine noch leicht zu korrigieren: Leiterbahnen auftrennen, Fädeldraht, etc... anlöten. Und dann daraus die nächste Version erstellen.
Die (sorgfältige) Planungsarbeit am PC ist aber nicht zu unterschätzen.
Ich hatte mich mal mit einem Produktentwickler unterhalten und der meinte das mit den vier Schritten von der ersten Idee bis zum fertigen Produkt wäre vollkommen normal.
Am Anfang hat man nur eine grobe Idee und wenn Du es dann in der Hand hältst, dann siehst Du erst, was alles nicht passt dann fängst Du an es zu verbessern.
Dann hat man aber schon oft ein Gehäuse wo nur eine Platine rein passt wenn dann die Platine um eine komplett neue Funktion erweitert werden soll, bleibt oft nur ein komplettes Redesign der Platine.
So war es auch als ich in meiner Solorsteuerung ein zunächst ein Anemometer und dann noch einen Temperarursensor integrieren wollte.
Den Windmesser musste ich auch zwei mal bauen. Das erste mal mit Reed-Kontakt und nach dem ich mich über die Nachteile des Reedkontaktes geärgert hatte noch mal neu mit Hall-Sensor.
Ja hinter her ist man immer schlauer, das ändert aber nichts an dem Entwicklungsprozess.
Mein Vater der hat das so gemacht wie Du es beschrieben hast - immer noch einen Draht ab oder dazu gelötet, aber das Ergebnis kann man niemandem zeigen und seine Gehäuse waren dann alle so groß wie ein Schuhkarton.
Viel einfacher geht das mit lichtempfindlichen Lack und Eisen 3 Chlorid.. du zeichnest auf einer kupferbeschichteten Leiterplatte mit dem Lack die gewünschten Bahnen auf, ätzt dann den Rest weg. Bohrst deine Löcher.. und fertig. Auf diese Art haben wir vor 40 Jahren schon Leiterplatten hergestellt. Ohne Laser.
Ich habe sogar so ein Set von Conrad originalverpackt herum liegen, aber ich habe es nicht so mit Chemikalien.
Ich wollte auch schon mal eine CNC-Fräse bauen aber dann bin ich auf das Problem mit den Antrieben gestoßen weiß jetzt, das man CNC ohne Kugelumlauflspindel eigentlich vergessen kann.
Das nächste Problem ist, das meine ersten Versionen immer Schrott sind - bei meinen 3D-Modellen gehen die ersten drei Entwicklungsstufen immer in die Tonne und bei meinen Platinen ist es ähnlich.
Da habe ich nun echt keinen Bock bei jedem neuen Projekt eine Menge chemischen Sondermüll zu produzieren den ich nicht los werde.
Bei einem Laser könnte ich den anfallenden Müll einfach über die Restmülltonne entsorgen.
Ich habe sogar so ein Set von Conrad originalverpackt herum liegen, aber ich habe es nicht so mit Chemikalien.
Wenn du das Kupfer mit einem Laser verdampfen willst, entstehent noch ganz andere Probleme "mit Chemikalien"... (in der Luft)
Platinen fertigt man heute nicht mehr selbst. Es gibt günstige Dienstleister dafür, entweder direkt in Deutschland oder Europa und auch aus Asien bekommt man schnell und günstig Platinen. Auf Wunsch sogar bereits fertig mit Bauteilen bestückt.
Ich entwerfe meine Platinen am PC, früher mit Eagle, jetzt mit KiCad und lasse sie dann beim Chinamann meiner Wahl (Elecrow) ätzen. Nach 4-5 Wochen halte ich zweilagige Plantinen, mehr Lagen habe ich noch nicht gebraucht, in der Hand und kann bestücken.
Hier drei Beispiele:
Logisches Gatter: 4- faches UND - NICHT - XOR
1-Bit statisches RAM
Display mit Attiny84 als "Grafikchip"
Die sind alles aus meinem Projekt: Ich baue mit einen 4-bit Computer selber, mit möglichst wenig integrierten Schaltungen.
Ich habe vor einigen Monaten mal einen Satz Platinen machen lassen, bei PCB-Way in China.
https://youtu.be/gLyUBnY41QQ?si=vIBosMtmj7ZJnjPZ
Die Platine hat einen Atmel-Chip verbaut, und viele, viele LEDs.
Meine erste Bestellung der Platinen hatte einen Fehler (mein Fehler).
5 solche Platinen kosten ca. 50€, abhängig von der Größe der Platinen selbst. Die Lieferzeiten sind ehrlich fix, je billiger die Fracht, desto länger der Weg, aber zwei Wochen hab ich maximal gewartet, eher weniger.
Mit Arduinos (ich nutze vor Allem Nano und Pro-Micro) mache ich das mitlerweile anders. Ich drucke (3D-Druck) eine Kunststoff-Platine mit Löchern, die die Bauteile aufnehmen (Pfosten-Buchsen werden eingeklebt für Arduino und spezielle Bauteile) und verdrahte dann mit Draht und Lötkolben.
Das mit dem 3D-Drucker hatte ich mir auch schon mal überlegt, aber ich habe es gerne modular.
In meinem 3D-Drucker habe ich z.B. eine Platine für den Optokoppler über den der Autolevelingsensor angeschlossen wird. Wenn der Optokoppler mal durchbrennt, dann öffne ich die Klappe von der Druckersteuerung, ziehe mit einer Pinzette den Optokoppler aus dem Sockel und setze einen neuen ein. Das dauert nicht mal 5 Minuten.
Inzwischen habe ich mir eine CNC-Fräse 3018 pro bestellt, mit der kann man angeblich Platinen fräsen und bohren.
"Isolationsfräsen" wäre vermutlich das Mittel der Wahl. Per "SprintLayout" lässt sich auch eine Datei zum Isolationsfräsen erstellen *HPGL oder *plt.
Ja da bin ich gerade dran und habe mir eine 3018 Pro bestellt - die ist zwar für sehr präzise Arbeiten ungeeignet aber im Rastermaß von 2,54 und zur Handbestückung mit Bauteilen die Pinns haben sollte es gehen.
Das mit dem Bestellen hatte ich mir auch schon überlegt - das Problem sind wahrscheinlich die Lieferzeiten...
Ich benötige bei fast allen Projekten 4 Versionen bis es perfekt ist. Das liegt daran, dass die erste Version meist garnicht oder nur eingeschränkt funktioniert.
Die zweite ist dann schon besser aber immer noch Murks.
Die dritte ist dann schon brauchbar aber nicht perfekt.
Die vierte ist dann so gut das man fast in Serie gehen könnte - natürlich gehe ich nie in Serie aber ich bin halt ein Perfektionist.
Wenn dann noch 2 bis 3 Wochen Lieferzeit für die Platinen hinzu kommen würde es noch länger dauern bis mal ein Projekt fertig wird.