![image](https://habrastorage.org/webt/g6/nz/cx/g6nzcxrdlexz5myln7qe4a198og.png)
Как-то я уже касался темы изготовления прототипов печатных плат. И не смотря на то, что акцент был на печать проводников с помощью специализированного принтера, читателя больше возбудил вопрос по фрезеровке. Поэтому я решил продолжить тему, и в этой статье хочу подытожить свой опыт эксплуатации LPKF ProtoMat S63 для фрезеровки печатных плат.
Небольшой спойлер: станок я все-таки уложил на обе лопатки. О конструктивных проблемах LPKF ProtoMat S63 будет во второй половине текста.
❯ Что это за зверь такой LPKF ProtoMat S63
LPKF ProtoMat S63 — это плоттер для печатных плат. Он позволяет фрезеровать рисунок печатных проводников на стеклотекстолите. А также изготавливать лицевые панели для приборов из листовых материалов с небольшим рельефом.
Из полезного имеется возможность автоматического совмещения верхнего и нижнего слоя проводников для двухсторонних печатных плат с помощью камеры. Это действительно сделано удобно. И погрешность при совмещении более чем приемлемая.
Еще одна полезная функция — это возможность автоматической подачи паяльной пасты. Но для этого необходимо дооснастить станок специальным дозатором. На который, к сожалению, нам зажали финансы. Так что пасту мазали вручную.
Также из опций имеется стол с вакуумным прижимом. Если вы рассматриваете такой станок к приобретению, то очень рекомендую. Опция крайне необходимая, экономит много жизненных сил.
Станок умеет автоматически менять до 15 инструментов. В дальнейшем это оказалось ну очень полезно. Когда шпиндель пару раз глюканул и разворотил гнезда в магазине, у меня оставалось еще девять целых гнезд, и я мог продолжать работу! Кто не понял — это сарказм.
Основное преимущество аппарата в том, что он весит всего 60кг, и может разместиться на обычном столе рядом с принтером. И, по идее, должен работать также просто, как обычный принтер. По началу так оно и было. Но потом что-то пошло не так.
![image](https://habrastorage.org/webt/br/4x/gp/br4xgpkziv7vbk4eakp6d6ihrhk.jpeg)
❯ Что на нем можно делать
Заявленный размер рабочей области 229х305. Но это немного преувеличено. По ряду конструктивных особенностей станок не может фрезеровать близко к краю текстолита. И по факту получаем максимальный размер примерно с лист А4. Считаю, этого вполне достаточно. Такие лапти фрезеровал всего пару раз.
![image](https://habrastorage.org/webt/z4/so/5o/z4so5olr4n69xg1to5rvioj3jjm.jpeg)
Однажды нужно было изготовить индикацию для ящика с автоматикой на семисегментных индикаторах. Вполне можно было обойтись отдельными платами меньшего размера. Но решил сделать одну большую просто потому, что так можно.
![image](https://habrastorage.org/webt/rl/qh/4b/rlqh4bevp7cv_8nkx-bicf3f6s8.jpeg)
Заявлено, что минимальная ширина проводника, которую может вырезать плоттер, составляет 0,25мм. Это удовлетворяет 3-ему классу точности по ГОСТ. Но в принципе можно дотянуться и до 4-ого класса. Можно порезать дорожки и 0,15мм, но соответствие отклонения размера от заданного никто не гарантирует.
![image](https://habrastorage.org/webt/cs/jn/co/csjnco8vlfbo2cozf59fvxpxuuk.jpeg)
Делать на нем печатные платы выше 3-го класса я сам особого смысла не вижу. И тут есть несколько причин. Сложно такую плату паять из-за отсутствия паяльной маски. А также серьезно ограничивают переходные отверстия. Их нужно пропаивать проволокой, а это то еще развлечение. Если контактные площадки переходов мелкие, то к ним сложно нормально подпаяться, и прочность контакта не очень высокая получается. При отладке такая плата доставляет немало хлопот.
![image](https://habrastorage.org/webt/wb/hk/tg/wbhktgfwf8icspr4bshsahmyswm.jpeg)
Наверное по фотографиям вы обратили внимание, что я не удаляю фольгу с пробельных мест. Это не сильно усложняет сборку, т.к. все равно плотность трассировки обычно высокая. Но зато экономит время до двух раз. А также экономит фрезы.
И, чтобы вы не думали, что все так плохо, приведу несколько фоточек с неплохо сделанными печатными платами.
![image](https://habrastorage.org/webt/s1/ow/cn/s1owcnfcx4upnikz9oasj4sdcsk.jpeg)
❯ Изготовление печатной платы
Процесс фрезеровки печатной платы требует минимального участия от оператора. Программное обеспечение делает все автоматически. Загружаешь герберы, указываешь, что в каком слое должно располагаться. Тут важно, чтобы формат файла сверловки совпадал, иначе отверстия потом могут уехать. И не перепутать верх с низом печатной платы.
![image](https://habrastorage.org/webt/ef/pw/hx/efpwhx4_kx71smynngxoylzj5eu.jpeg)
Далее выбираешь стиль резки и, по сути, все. Софт автоматом рассчитывает траектории резки. Самостоятельно подбирает инструменты. Скорость перемещения фрезы и частоту ее оборотов тоже настраивает самостоятельно. И даже считает износ инструментов.
![image](https://habrastorage.org/webt/wi/cp/lx/wicplxg1dhmz82dblzn7vd4qah0.jpeg)
Далее ты просто сидишь и ждешь, когда станок вырежет плату. Важно его потом тщательно прочистить, ибо стружки в нем остается прилично. И именно стружка в моем случае его и сгубила.
![image](https://habrastorage.org/webt/z_/lr/48/z_lr483dq6lrifpca3ycrq6oc0i.jpeg)
Остается плату спаять и использовать по назначению. Ну или как-то иначе по вашему усмотрению.
![image](https://habrastorage.org/webt/jl/5d/n-/jl5dn-uqbybcwqofxwpnurxjlgg.jpeg)
И все бы ничего, если бы в этой бочке меда не обнаружился целый черпак дегтя.
❯ Ложка дегтя в бочке с медом
Первые звоночки появились спустя около года непрерывной работы. Так совпало, что станок начали эксплуатировать осенью, а первые глюки проявились следующим летом. Списали все на возможный перегрев.
![image](https://habrastorage.org/webt/sa/xu/x2/saxux2opjpeotr9lhafmsidk_v8.jpeg)
Станок пару раз вполне безобидно поцарапал плату. А потом стал втыкать сверла в линейку для установки высоты инструментов. Мы его переставили под кондиционер, стали делать паузы между резкой плат. И вроде бы даже помогло.
Потом наш коллектив переехал в другую лабораторию. Там стоял такой же аппарат. До нас его никто не использовал. И я начал работу с ним, учитывая предыдущий опыт. Станок сразу поставили так, чтобы в него дул кондиционер. Делал перерывы между резкой. Само собой тщательно чистил его и смазывал. Но…
![image](https://habrastorage.org/webt/io/us/l1/iousl1qpsi0g-4wcmsras0uu0oo.jpeg)
![image](https://habrastorage.org/webt/wr/zt/rt/wrztrt1ag9xolk62liwagw7izqg.jpeg)
Как можно видеть на фотографиях, теперь станок стал не только втыкать инструмент в линейку, но и криво сажать его в магазин. Приходилось весь сеанс резки проводить у станка, чтобы успеть его остановить в случае чего. Благо, софт позволял пропустить часть операций. И не нужно было каждый раз начинать резать плату с самого начала.
Еще один интересный баг был связан с тем, что во время калибровки инструмента по высоте пылесос иногда не отключался. И сверла благополучно засасывало. До фильтра они, понятное дело, не долетали. Приходилось изгаляться, чтобы вытащить их.
Все это время мы писали письма в представительство, делали фотографии, снимали видео. Нам давали разные странные советы. То софт обновляли, то драйвера переустанавливали, сплошные танцы с бубном. Но ничего не помогало.
![image](https://habrastorage.org/webt/ll/fc/xu/llfcxuv0o4fs8gfm_6qrbjnpr5m.jpeg)
Так продолжалось до тех пор, пока однажды станок не смог отпустить инструмент. Зажим в патроне заклинило так, что даже руками снять не получилось.
Как оказалось, ремонт головы не предусмотрен. Высокие обороты шпинделя требуют особой центровки и все такое. Тогда достаточно оперативно прямиком из Германии нам привезли новый шпиндель целиком.
![image](https://habrastorage.org/webt/tc/qi/g9/tcqig9vvhaqbxzw4iaus02xxnmy.jpeg)
Это были одни из самых мучительных двух недель. Когда ты привык безлимитно изготавливать печатные платы в любой момент, когда вздумается, и при этом практически ничего самому делать не надо, очень тяжело этого лишиться!
Новая голова работала достаточно долго и станок радовал меня печатными платами. Пока беда не вернулась. Баги возобновились с новой силой. И уже никакие танцы с бубном не помогали. К тому же начались неприятности с санкциями, и LPKF отказались поставлять комплектующие в Россию.
![image](https://habrastorage.org/webt/fl/4u/2h/fl4u2hs9qrrrv3uhz_0agu0emz0.jpeg)
Было решено скинуть ось Z и поглядеть что там к чему. Каково же было удивление от увиденного.
![image](https://habrastorage.org/webt/zg/q4/yj/zgq4yj3bxejtiwtexkgri90z71c.jpeg)
Обратите внимание на характер выработки вертикальных направляющих! По всей видимости туда попадала медная пыль. Ее вкатывало в вал. И из-за взаимодействия металлов произошел ускоренный износ.
![image](https://habrastorage.org/webt/ml/al/wb/mlalwbhmt27unp4rbnd7rhoi7q0.jpeg)
Ролики на оси Z имели аналогичную выработку. Короче это полный провал. Из-за выработки станок периодически подклинивал и пропускал шаги по вертикали. Как следствие, фрезы и сверла то втыкались в магазин, то в линейку, то драли фольгу на стеклотекстолите.
По всей видимости, немцы так надеялись, что причина глюков кроется в перегреве, что даже установили индикатор температуры внутри шпинделя.
![image](https://habrastorage.org/webt/vg/us/wu/vguswu2b56ltema-cn1bwaqvfxs.jpeg)
История для меня закончилась тем, что из-за тех же событий, по которым нам отказали в гарантийном ремонте, немного позже закрыли и нашу лабораторию. Но нет худа без добра. Я сменил работу, и, вы не поверите, на новом месте стоит почти новенький ProtoMat!
❯ Заключение
Что можно сказать в итоге? LPKF ProtoMat S63 очень классная игрушка для электронщика! Я им очень доволен. Конструктивные косяки есть везде. Станок каждый раз дорабатывают. И, наверное, когда-то он избавится от детских болячек.
Минус в нем только один — это его цена. на текущий момент за него просят порядка 20 тысяч, или примерно 1,5млн.
Можно много спорить на эту тему. Но учитывайте, что ProtoMat очень неплохо продавался в России.
![](https://habrastorage.org/webt/pn/et/77/pnet77eaymxnnrh9jfcfs6qyi6g.png)