Засветка фоторезиста лазером (Программа + GRBL контроллер)

Ruzik

selenur писал(а):Сейчас очень нужны образцы gerber файлов

Во вложении..

selenur

спасибо

SIM31

Как вариант полигоны можно сеточкой делать, обычно полная заливка и не нужна:

Как-раз для векторного управления. Если нужно пустое место, можно наоборот, разрезать сеточкой не соприкасающиеся участки...

selenur

Тоже хорошая идея.

selenur

Уже получаю контур, и отступ от контура на нужную величину, https://www.youtube.com/watch?v=EVP3AvrxlD4
Конечно это пока только для схем без полигонов, но думаю уже скоро покажу первые тесты изготовления плат :-)

selenur

Вот уже добился получения G-кода:

И результат предварительного просмотра, (только нет оптимизации холостого хода, и вместо вкл/выкл лазер, изменение высоты Z пока)

SIM31

Мне наверное тоже придется писать простенькую программу для лазерного гравера. Примерно такая же задача. Программы что готовят изображения для печатных плат делают дорожки слишком широкими для мощного лазера. Я хочу уменьшать ширину всех дорожек до 1 пикселя, что по DPI=255 соответствует 0.1 мм, но лазер будет более широким пятном, от 0.2 до 0.5 мм, и дорожки будут опять расширены естественным образом. Тут задача попроще, работа с растром. Пока только непонятно как направление "кривой" дорожки отследить и что делать с контактными площадками круглыми. Уменьшать ширину дорожки в цикле, пока не станет равна 1 пикселю и небольшой зигзаг (крест) на месте контакной площадки оставить..

Если перегнать данные в DXF формат, можно будет печатать векторно, что ускорит вывод с 1 часа до 3 минут. Но это уже на далекое будущее.

Можно и в G-код перегонять, только их много разных.

Есть еще вариант без фоторезиста, выжигать краску на плате. Но там другая проблема, как в сообщениях выше было написано, нужно расширять контур дорожек на 0.2 мм и прожигать по этим контурам, тогда дорожки останутся заданной изначально толщины.

Пробовал с битумным лаком, при сильной засветке горит разрывая оставляя рваные края и копоть, лучше всего показалось за 2 прохода более слабым лучом, он просто исчезает с платы.

Если вы в своей программе сделаете экспорт в растр и DXF, то мне не понадобится заморачиваться со своей программой )) Хотя возможно DXF можно будет получить программой Corel Trace, но очень он получается рваный, гравер спотыкается на каждом миллиметре, вероятно много мелких линий.

selenur

В твоем случае не нужно извращаться с алгоритмами, уменьшения дорожек до одного пикселя, всё куда проще: в гербер файле идет такое описание: используем круг диаметром 1 мм, который должен пройти по траектории такой-то...
Потом круг диаметром 2, пройтись по траектории такой-то:

И получается тебе достаточно иметь координаты.

Что касается контактов, то они также отдельно учитываются в гербер файле, с описанием диаметра, если круг, или высоты и ширины если прямоугольник (у прямоугольника еще есть параметр угол поворота)

У меня в другой программе: http://selenur.ru/?page_id=400 я импортировал данные из dxf файла, и скажу тебе что создать нормально dxf файл что-бы его другие программы нормально открывали не простая задача....

На мой взгляд проще сразу в g-код...

Добавлено after 1 hour 34 seconds:
Re: Засветка фоторезиста лазером (Программа + GRBL контроллер)
Не удержался и сделал первый тест, лазер не совсем сфокусирован, и ещё кое какие косяки допустил, но вот результат:

И видео процесса:
https://www.youtube.com/watch?v=zghxvYSmo4U
https://www.youtube.com/watch?v=sgympONsios
https://www.youtube.com/watch?v=yEDwp6pv0a8

SIM31

Сделал свою программу. Интересен был уже алгоритм сам по себе, работает кое-как )))

Можно делать дорожке тоньше попиксельно. Тут предельный случай, толщина вертикальных дорожек 1 пиксель, горизонтальных 2, на фоне оригинальной платы.

selenur

Может тебе тогда применить алгоритм скелетизации, что-бы толщина была в 1 пиксель?

SIM31

Я не знал о таком:
http://corwal.blogspot.ru/2013/11/blog-post_20.html

Сам придумал что-то похожее, только матрица немного другая. Да и логика проще моя, до такого не додумался.

selenur

Вот посмотри мою реализацию скелетизации: https://www.youtube.com/watch?v=lx1xR12CNKA
по времени начинается с 01-15
Исходники этой программы есть на гитхабе, если нужно могу отдельно алгоритм показать.

SIM31

Вот попробовал делать платы покрашенной обычной краской лазером

viewtopic.php?f=8&t=134689&p=3057849#p3057849

так же можно с любым металлом работать похоже.

psychos

вопрос по поводу выжигания: получается в месте где прошел лазер в режиме "Огонь", там фоторезиста просто нет, он испаряется, я прваильно понял ? если да, то позволльте:
1) какова ширина прожога в данном случае минимальная ? 0,2 ? получаем минимальный возможный зазор между медью...
2) дальше засвечиваем засветкой сплошной. и радуемся
эффект увеличения скорости засветки достигнут...
Ведь промежутков меньше чем меди(в соотни раз их площадь меньше, чем площадь меди)(при наличии сплошных полигонов), соответственно нужно работать с промежутками и в данном случае векторный принцип как раз таки имеет о-о-очень большой плюс, по сравнению с HLDI, по времени получения рисунка на меди

bitwood

Я правильно понял, что в скелетизацию вы ударились не от хорошей жизни, и только из за того что не хотите делать нормлаьный парсер гербер файлов, который бы синтезировал необходимый G-код на основе исходный апертут и траекторий прописанных в гербере?
Как и все присутствующие (в палате)) я тоже начал страдать стремлением изготовить установку экспонирования фоторезиста. HLDI мне не нравится по структурным причинам, сама идей линейного сканирования содержит проблемы. Проработал разные варианты роторных установок, в них принципиальных проблем куда меньше, но растр есть растр, выше скорость - больше ступеньки. А ступеньки в моём случае ну очень нежелательны, ибо нужны дорожки 0.1/0.1. причем быстро, а платы большие будут 200х250мм, и ждать полдня нет никакого интереса.

И так дошел до фотоплоттера, и товарищи меня отправили сюда...
Ваша идея использовать готовую механику фрезера глубоко понятна. Для таких простых и дубовых плат это самое рациональное решение.
В моем случае - тоже самое, но с отделением первого блюда от компота. Механику для экспонирования всё-таки надо делать специальную. Но с точки зрения ПО это не важно, G код одинаков.

Так вот я сейчас продумаваю как раз ПО, и иного пути как разбор ручками герберов - не вижу, но программа (и механизм) должны работать с переменным размером пятна засветки, иначе никак, понятно почему, либо скорость либо разрешение потеряем.
"И что таки ви скажете" об управлении диаметром (и формой?) пятна засветки?

psychos

форму можно делать умной диафрагмой(помните как снежинки на олимпиаде раскрывались ?)
управление диаметром пятна можно реализовать поставив линзу на столик и можно 3мя шаговыми с спиральным приводом крутить, или сделать вращающуюся гайку а в гайке будет ходить оптика( но лучше со спиралькой, магнитая/оптическая головка в дисководах достаточно точно позиционируется) а по поводу скорости движения луча... что тяжелее зеркало или лазерный модуль(если его облегчить по уму ?)

selenur - нужно сдлать коррекцию мощности излучения к скорости движения лазера, вроде бы прямая зависимость там(скорость уменьшилась в 2-е, и мощьность должна уменьшиться в двое, но подтверждаетчся наверно экспериментально, допустим 1:10 попробовать)

SIM31

psychos писал(а):вопрос по поводу выжигания

Да, из-за того что луч не сходится в точку, а прямоугольник 0.1*0.2 по вертикали получается ширина дорожек 0.2 мм. И это не фоторезист, обычная дешевая краска из баллончика, но можно сказать что и позитивный фоторезист, так как реагирует на свет сгорая и оголяя медь. Можно еще маркером попробовать закрасить плату, быстрее будет чем ждать пока краска высохнет. А так да, скорость выше просто на порядок. Особенно для простых плат с крупными дорожками. И похоже механика может быть проще, так как не нужны огромные скорости перемещения лазера, ставим моторы попроще и облегченную раму.

Добавлено after 23 minutes 32 seconds:

bitwood писал(а):Я правильно понял, что в скелетизацию вы ударились не от хорошей жизни, и только из за того что не хотите делать нормлаьный парсер гербер файлов, который бы синтезировал необходимый G-код на основе исходный апертут и траекторий прописанных в гербере?

Да. Неохота одновременно разибрать и G-код моего устройства (у них у всех свои нюансы), и гербер файлы. Скелетизация просто интереснее и пишется за пару часов, там рабочих 30 строчек кода, остальное работа с файлами и прочим. Для позитивного фоторезиста еще проще, нужно просто найти контуры дорожек, это даже смотрелка IrfanView делать умеет

нужны дорожки 0.1/0.1. причем быстро, а платы большие будут 200х250мм, и ждать полдня нет никакого интереса.

Там вылезет проблема жесткости конструкции, когда лазер резко меняет направление движения он начинает колебаться по затухающей синусоиде. У меня по оси X крепление жесткое, головка упирается колесами вдоль оси. А по оси Y болтается, там нет никаких опор. При скорости 1000 мм/минуту колебания до 3 миллиметров могут быть по амплитуде, видно при резком изменении вектора движения. Если у вас будут дорожки 0.1 мм, жесткость крепления головки нужна очень высокая по всем осям. Или скорость снижать. Но вроде все проблемы решаемы.

Так вот я сейчас продумаваю как раз ПО, и иного пути как разбор ручками герберов - не вижу, но программа (и механизм) должны работать с переменным размером пятна засветки, иначе никак, понятно почему, либо скорость либо разрешение потеряем.

Мне проще с растром работать, там все данные для вывода изображения хоть в векторном, хоть в растровом формате. Растр выводится попиксельно. Вектор по границам дорожек плюс работа с полигонами по вкусу, например можно его сеточкой отделать.

"И что таки ви скажете" об управлении диаметром (и формой?) пятна засветки?

Это сложно (слесарные работы в 0.1 мм точности) и снижает мощность лазера... Вот ви и можете занимаццо этим ))

smacorp

bitwood писал(а):нужны дорожки 0.1/0.1. причем быстро, а платы большие будут 200х250мм

Это утопия:

1. Сначала у Вас будут большие проблемы с проявкой таких зазоров.
2. Потом у Вас будут проблемы с протравкой таких зазоров.
3. И параллельно с п.2 у Вас будут большие проблемы с боковыми протравами таких дорожек при таких размерах плат.

А потом Вы придёте к выводу, что такое нужно заказывать на производстве, потому что решение вышеуказанных проблем порой невозможно, а когда возможно занимает неприлично много времени, что приводит к дикой себестоимости.

selenur

В ходе тестов я пробовал вставлять жестяную пластинку, что позволяло убрать паразитную засветку, и дорожки 0,1 мм получаются нормально, без косяков вообще.

Если использовать режим с изменением диаметра пятна, то g-код сформировать с такими особенностями не проблема.

По поводу режима огонь, фоторезист начиная с определенной мощности лазера, в начале просто пересвечивается, но остается на плате до смывки, т.е. он перестает нормально держаться. А потом с увеличением мощности, уже испаряется.
Это видно тут: http://selenur.ru/?p=693

arkhnchul

bitwood писал(а):"И что таки ви скажете" об управлении диаметром (и формой?) пятна засветки?

соорудить простую ось Z. Разные апертуры считать разными инструментами; на пробниках подобрать нужные высоты под набор диаметров, занести их в таблицу инструментов станка с получившимися значениями координаты Z. Потом использовать штатные команды смены инструмента и штатный же механизм коррекции длины инструмента.