Perforadora de tableros. Máquina para taladrar placas de circuito impreso. Continuación del proceso de fabricación de perforadoras.

Quería montar una máquina para perforar placas de circuito impreso y otras cosas pequeñas, opciones como un portabrocas directamente en el eje del motor no me convenían. Se necesitaba algo más serio, pero no me atrevía a empezar a construir la máquina desde cero. Pero luego apareció un microtaladro casero roto (después de un incendio), que tomé como base para mi artesanía, o más bien lo restauré.

No fotografié el aspecto inicial de la máquina; el estado era muy pobre. Había un cabezal de huso, un huso encajado en él, un mecanismo de movimiento del huso, una columna y una base.

El primer paso fue tallar una nueva columna; la antigua quedó gravemente deformada:

Atornillé pies de goma a la base:

ShB. El viejo tornillo de bloqueo M4 se rompió al intentar desenroscarlo. Hice una manija nueva con un perno M6:

Al principio quería instalar una unidad asíncrona de 220 voltios y 6 vatios, pero luego compré un colector de 12 voltios y 12 vatios. Se fijará al SB mediante una placa adaptadora:

Tiene instalado un interruptor de palanca:

Cogí una polea ya preparada para el motor:

Mecanicé un husillo nuevo. Pasé la mayor parte del tiempo usando una lima para hacer un hexágono:

Se mecanizó una nueva polea a partir de ebonita:

Mecanismo de movimiento del husillo:

Todos estan aqui:

Iluminación LED que se enciende con el motor:

Máquina reacondicionada:

Estoy contento con la máquina. Instalé un motor eléctrico con conmutador para regular la velocidad con voltaje (PWM en los planos), pero la potencia resultó escasa y abandoné esta idea. Con una máquina asíncrona la máquina funcionaría mucho más silenciosamente...

En este artículo, compartiremos con usted la máquina perforadora de PCB que hemos desarrollado y le presentaremos todos los materiales necesarios para salir adelante por sí mismo esta maquina. Todo lo que necesita es imprimir las piezas en 3D, cortar con láser la madera contrachapada y comprar algunos componentes estándar.

Descripción del diseño

El diseño se basa en un motor de 12 voltios bastante potente procedente de China. Incluido con el motor, también venden un cartucho, una llave y una docena de taladros de diferentes diámetros. La mayoría de los radioaficionados simplemente compran estos motores y perforan las tablas mientras sostienen la herramienta en sus manos.
Decidimos ir más allá y, en base a ello, fabricar una máquina completa con dibujos abiertos para la producción independiente.

Para el movimiento lineal del motor, decidimos utilizar una solución completa: ejes pulidos con un diámetro de 8 mm y cojinetes lineales. Esto permite minimizar el juego en el lugar más crítico.

La estructura principal está hecha de madera contrachapada de 5 mm de espesor. Elegimos el contrachapado porque es muy barato. Tanto el material como el propio corte. Por otro lado, nada impide (si es posible) simplemente cortar todas las mismas piezas de acero. Algunas piezas pequeñas con formas complejas se imprimen en 3D.
Para levantar el motor a su posición original, se utilizaron dos bandas elásticas comunes. En la posición superior, el motor se apaga mediante un microinterruptor.
En la parte trasera hicimos un lugar para guardar la llave, un pequeño estuche para taladros. Las ranuras tienen diferentes profundidades, lo que hace que sea conveniente almacenar brocas con diferentes diámetros.

Sin embargo, es más fácil ver todo esto en el vídeo:

Piezas para montaje

Asamblea

Todo el proceso de montaje está grabado en vídeo:

Si sigues exactamente esta secuencia de acciones, montar la máquina será muy sencillo.
Así es como se ve un conjunto completo de todos los componentes para el montaje:

Además de ellos, el montaje requerirá una herramienta manual sencilla. Destornilladores, llaves hexagonales, alicates, cortacables, etc.
Antes de empezar a montar la máquina, es recomendable procesar las piezas impresas. Retire posibles hundimientos, soportes y también pase por todos los agujeros con un taladro del diámetro adecuado. Las piezas de madera contrachapada a lo largo de la línea de corte pueden mancharse de humo. También se pueden lijar con papel de lija.
Una vez preparadas todas las piezas, es más fácil empezar instalando los rodamientos lineales. Se introducen dentro de las piezas impresas y se atornillan a las paredes laterales:

Ahora puedes montar la base de madera contrachapada. Primero, se instalan las paredes laterales en la base y luego se inserta la pared vertical. También hay una pieza impresa adicional en la parte superior que define el ancho en la parte superior. Al atornillar tornillos en madera contrachapada, no use demasiada fuerza.

Es necesario hacer un avellanado en la mesa en el orificio frontal para que el tornillo con cabeza no interfiera con la perforación del tablero. Al final también se instala un sujetador impreso.

Ahora puedes comenzar a ensamblar el bloque del motor. Se presiona con dos piezas y cuatro tornillos a la base móvil. Al instalarlo, debes asegurarte de que los orificios de ventilación permanezcan abiertos. Se fija a la base mediante abrazaderas. Primero, se enrosca el eje en el rodamiento y luego se colocan abrazaderas. Instale también un tornillo M3x35, que en el futuro presionará el microinterruptor.

El microinterruptor se instala en la ranura con un botón hacia el motor. Posteriormente se puede calibrar su posición.

Las bandas de goma se colocan en la parte inferior del motor y se pasan hasta los "cuernos". Su tensión debe ajustarse para que el motor suba hasta el final.

Ahora puedes soldar todos los cables. Hay orificios en el bloque del motor y al lado del microinterruptor para abrazaderas para asegurar el cable. Este cable también se puede pasar por el interior de la máquina y sacarlo por la parte trasera. Asegúrese de soldar los cables del microinterruptor a los contactos normalmente cerrados.

Ya solo queda instalar el estuche para los taladros. La cubierta superior debe sujetarse firmemente y la cubierta inferior debe apretarse sin apretar, utilizando para ello una tuerca con un inserto de nailon.

¡Esto completa el montaje!
Como mejora, puedes pegar las piezas de madera contrachapada para aumentar la rigidez. También puedes hacer un controlador de velocidad del motor.

En general, me cansé de perforar tableros con un taladro manual, por eso se decidió fabricar una pequeña perforadora exclusivamente para placas de circuito impreso. Internet está lleno de diseños para todos los gustos, después de leer varias descripciones de taladros similares, decidí replicar el taladro basándose en elementos de un CD ROM antiguo e innecesario. Eso sí, para realizar esta perforadora tendrás que utilizar los materiales que tengas a mano.

Para fabricar una perforadora, de un CD ROM antiguo tomamos solo un marco de acero con dos guías montadas y un carro que se mueve a lo largo de las guías. En la foto de abajo puedes ver claramente todo esto.

El motor eléctrico del taladro irá montado sobre el carro móvil. Para fijar el motor eléctrico al carro se fabricó un soporte en forma de L a partir de una tira de acero de 2 mm de espesor.

En el soporte perforamos agujeros para el eje del motor y sus tornillos de montaje.

En la primera versión, se eligió para la perforadora un motor eléctrico del tipo DP25-1.6-3-27 con una tensión de alimentación de 27 V y una potencia de 1,6 W. Aquí está en la foto:

Como ha demostrado la práctica, este motor es bastante débil para trabajos de perforación. Su potencia (1,6 W) no es suficiente: ante la menor carga, el motor simplemente se detiene.

Así era la primera versión del taladro con motor DP25-1.6-3-27 en la etapa de fabricación:

Por tanto, tuvimos que buscar otro motor eléctrico, uno más potente. Pero la producción del taladro se ha estancado...

Continuación del proceso de fabricación de perforadoras.

Después de un tiempo, me encontré con un motor eléctrico de una impresora de inyección de tinta Canon defectuosa y desmontada:

No hay marcas en el motor, por lo que se desconoce su potencia. Un engranaje de acero está montado en el eje del motor. El eje de este motor tiene un diámetro de 2,3 mm. Después de retirar el engranaje, se colocó una pinza de sujeción en el eje del motor y se realizaron varias perforaciones de prueba con un taladro de 1 mm de diámetro. El resultado fue alentador: el motor de la "impresora" era claramente más potente que el motor DP25-1.6-3-27 y podía perforar libremente textolita de 3 mm de espesor con una tensión de alimentación de 12 V.

Por lo tanto, se continuó con la producción de la máquina perforadora...

Adjuntamos el motor eléctrico mediante un soporte en forma de L al carro móvil:

La base de la perforadora está fabricada en fibra de vidrio de 10mm de espesor.

La foto muestra espacios en blanco para la base de la máquina:

Para evitar que la perforadora se mueva sobre la mesa mientras perfora, se instalan patas de goma en la parte inferior:

El diseño de la máquina perforadora es de tipo voladizo, es decir, el marco de soporte con el motor está montado sobre dos soportes voladizos, a cierta distancia de la base. Esto se hace para garantizar que se puedan perforar PCB lo suficientemente grandes. El diseño queda claro en el boceto:

El área de trabajo de la máquina, la luz de fondo LED blanca es visible:

Así se implementa la iluminación del área de trabajo. La foto muestra un brillo excesivo de la iluminación. De hecho, esta es una impresión falsa (es el resplandor de la cámara); en realidad, todo se ve muy bien:

El diseño en voladizo le permite perforar tablas con un ancho de al menos 130 mm y una longitud ilimitada (dentro de límites razonables).

Medición de las dimensiones del área de trabajo:

La foto muestra que la distancia desde el tope en la base de la perforadora hasta el eje del taladro es de 68 mm, lo que garantiza que el ancho de las placas de circuito impreso procesadas sea de al menos 130 mm.

Para hacer avanzar la broca hacia abajo al perforar, hay una palanca de presión, visible en la foto:

Para sujetar el taladro sobre la placa de circuito impreso antes del proceso de perforación y devolverlo a su posición original después de perforar, se utiliza un resorte de retorno, que se coloca en una de las guías:

Sistema de ajuste automático del régimen del motor en función de la carga.

Para facilitar el uso de la máquina perforadora, se ensamblaron y probaron dos versiones de controladores de velocidad del motor. En la versión original del taladro con motor eléctrico DP25-1.6-3-27, el regulador se montó según el esquema de la revista Radio No. 7 de 2010:

Este regulador no quiso funcionar como se esperaba, por lo que fue arrojado a la basura sin piedad.

Para la segunda versión de la perforadora, basada en un motor eléctrico de una impresora de inyección de tinta Canon, en sitio de gatos-radioaficionados Se encontró otro circuito del controlador de velocidad del eje del motor eléctrico:

Este regulador asegura el funcionamiento del motor eléctrico en dos modos:

1. Cuando no hay carga o, en otras palabras, cuando el taladro no toca la placa de circuito impreso, el eje del motor gira a velocidad reducida (100-200 rpm).
2. A medida que aumenta la carga en el motor, el regulador aumenta la velocidad al máximo, asegurando así un proceso de perforación normal.

El controlador de velocidad del motor eléctrico ensamblado según este esquema funcionó inmediatamente sin ajuste. En mi caso, el ralentí era de unas 200 rpm. En el momento en que el taladro toca la placa de circuito impreso, la velocidad aumenta al máximo. Una vez finalizada la perforación, este regulador reduce la velocidad del motor al mínimo.

El controlador de velocidad del motor eléctrico se montó en una pequeña placa de circuito impreso:

El transistor KT815V está equipado con un pequeño radiador.

El tablero regulador se instala en la parte trasera de la perforadora:

Aquí, la resistencia R3 con un valor nominal de 3,9 ohmios fue reemplazada por MLT-2 con un valor nominal de 5,6 ohmios.

La prueba de la perforadora fue un éxito. Sistema ajuste automático La velocidad de rotación del eje del motor eléctrico funciona de forma clara y perfecta.

Un breve vídeo sobre el funcionamiento de una perforadora.

De todos los tipos de perforadoras, las más pequeñas son las máquinas verticales de mesa. Los dispositivos compactos están diseñados específicamente para perforar agujeros muy finos en piezas de trabajo pequeñas, abocardar, hacer agujeros con bordes, cortar roscas y remaches. Se trata de un equipo conveniente para la producción en áreas pequeñas y con baja rotación. Una ventaja adicional de las minimáquinas es su bajo precio.

Propósito de las mini perforadoras.

A pesar de su tamaño mini, las perforadoras de mesa realizan plenamente sus tareas y no son inferiores en exactitud y precisión a sus grandes contrapartes.

Muchas taladradoras de mesa combinan la función de fresado y se utilizan ampliamente en talleres de reparación y centros de formación. Muy a menudo, las minimáquinas se utilizan para perforar agujeros en microcircuitos o placas de circuito impreso. Los microagujeros con un diámetro inferior a un milímetro no se pueden realizar con un taladro.

Diseño de minimáquina

El principal tipo de movimiento utilizado en el diseño es la rotación del taladro sostenido por el husillo. El movimiento de avance está representado por el movimiento de la misma broca en el plano vertical. La pieza está ubicada en la encimera.

Todos los componentes principales de la máquina están colocados en un bastidor ubicado sobre un marco pesado: la base. A lo largo del soporte hay rieles para mover el cabezal de trabajo con un husillo, y dentro de la columna hay un motor. Si es posible cambiar de velocidad, se realiza mediante una manija. En los modelos modernos, los parámetros se controlan electrónicamente.

El cabezal del actuador se lubrica con aceite bombeado mediante una bomba. La bomba también suministra refrigerante. El cabezal de accionamiento suele ser de hierro fundido y contiene dispositivos de avance y velocidad. La caja de cambios funciona mediante engranajes conmutados manualmente. El motor eléctrico de la mini máquina funciona desde una red eléctrica doméstica con un voltaje de 220 V.

A veces, las máquinas están equipadas con una pantalla protectora para evitar que pelos o telas entren en el portabrocas durante la rotación. La pantalla suele estar hecha de plástico transparente y duradero y tiene un diseño extraíble.

Principio de funcionamiento de la mini perforadora.

Cuando el motor eléctrico arranca, acciona el husillo. La potencia del motor eléctrico de un micromodelo de sobremesa puede oscilar entre 150 y 300 W. La mayoría de las veces se utiliza una transmisión por correa, pero en los modelos más pequeños también es posible una transmisión por engranajes. La velocidad se cambia moviendo el mango.

El taladro se inserta en una pequeña mordaza o portabrocas que sujeta firmemente el extremo de la herramienta. El portabrocas se fija con una llave y el portapinzas se fija automáticamente.

El taladro instalado desciende hacia la pieza de trabajo cuando se presiona la manija de avance. Parece una palanca y está ubicada a la derecha de la cabeza. La cabeza vuelve a su lugar original de forma independiente, bajo la acción de un resorte incorporado. En algunos casos, el taladro se puede bloquear en cualquier punto mediante una palanca de apriete.

Existen dispositivos de perforación equipados con un mecanismo que regula la profundidad de perforación. Comienza así: la profundidad requerida del futuro agujero está marcada en el costado de la pieza. Se baja el portabrocas hasta que el extremo del taladro llegue a la marca. El mango de apriete se aprieta, lo que impide un mayor avance del taladro.

Características de las mini perforadoras.

La potencia es un parámetro que afecta al consumo de energía y al rendimiento. Para microagujeros en placas de circuito impreso, es suficiente una potencia mínima de 150 W.

La velocidad de rotación del taladro varía de 200 rpm a 3000. Las mini máquinas modernas están equipadas con una caja de cambios con la capacidad de cambiar hasta 12 modos de velocidad.

La altura máxima de una pieza procesada en una minimáquina es de 50 cm, cifra que está determinada por el punto superior del cabezal de perforación, que se mueve verticalmente a lo largo de los rieles del bastidor. Normalmente el módulo se mueve manualmente. En cierto punto, la cabeza se fija con un mango especial.

El diámetro de perforación indica no tanto el tamaño de los agujeros como el diámetro de las brocas. El diámetro mínimo del vástago es de 16 mm.

Tabla 1. Características de algunos modelos de mini perforadoras

El peso y el tamaño de la cama cuando se trabaja con micropiezas no son tan importantes como cuando se perforan piezas de trabajo grandes. Pero la base debe ser lo suficientemente estable y fuerte para sostener la herramienta. La superficie de la encimera es perfectamente plana, con varias ranuras. Las ranuras laterales se utilizan para la fijación de la pieza mediante abrazaderas o mordazas, colocación de topes y reglas. Y la ranura central protege el taladro del contacto con la mesa al perforar agujeros.

Taladros para mini maquina

En la mayoría de los casos, los microplacas para dispositivos de radio se fabrican con dicho equipo. El tablero está ubicado sobre fibra de vidrio, que es destructiva para los taladros. Basta con hacer no más de cien agujeros y el taladro hay que afilarlo o desecharlo. No es posible afilar un microtaladro con un diámetro de 0,5 mm con sus propias manos. Existen taladros fabricados con aleaciones duras que pueden soportar trabajos en fibra de vidrio. Puede encontrar microdiámetros de 0,5 a 2 milímetros, el diámetro de la sección de la cola es estándar para todos: 2 mm. Esta broca es suficiente para varios miles de microagujeros. Pero es necesario trabajar con mucho cuidado, evitando la presión lateral, que instantáneamente rompe el frágil instrumento.

Los intentos de instalar un microtaladro en un taladro manual fracasan. Servirá bien en una perforadora durante muchos años.

Vídeos sobre cómo hacer un mini taladro usted mismo: