Frage Ungenauigkeit beim Bohren einer Platine

Hallo,
Nachdem ich in einem anderen Beitrag gezeigt habe, dass das Isolationsfräsen - mit einem relativ einfachen Layout - grundsätzlich funktioniert, wollte ich nun mal einen anderen Weg ausprobieren. Ich habe eine andere Platine, die schon fertig geätzt ist - mit feineren 0,3mm Bahnen, die noch gebohrt werden möchte. So ca. 350 Bohrungen. Da dachte ich mir, die SC einfach mal als Bohrroboter einzusetzen...



Weil nun bekanntermaßen nicht alles gleich beim ersten Versuch klappt, wollte ich nicht gleich die fertige Platine zum Test einsetzen und habe deshalb aus dem Layoutprogramm (Target) heraus einen Bestückungsdruck ausgedruckt und diesen Druck auf eine Hartschaumplatte geklebt. Aus der gleichen Datei heraus wurde übrigens die Folie erstellt, mit der dann die Platine belichtet und anschließend geätzt wurde. Ich denke, da sollten sich also erst einmal keine Maßungenauigkeiten einschleichen.

Wenn ich nun den geklebten Druck auf die Stepcraft befestige, ist die "Platine" nun erst einmal nicht gerade aufgespannt. Also lege ich den Nullpunkt so genau wie möglich - mit Lupe und so- fest und lasse dort ein 2mm Loch 6mm tief in die Oüpferplatte bohren, um dann einen hochgenauen 2mm Stift darin zu versenken. Ziel soll sein, dass ich den Testaufbau schwenken kann, nachdem ich den rechten Bohrpunkt auf der Platine angefahren habe. Dieser liegt auf der gleichen y-Koordinate wie der Nullpunkt.

Aus dem Target erzeuge ich eine Excellon-Bohrdatei, die nur die Koordinaten der Bohrpunkte des Layouts erfasst und abspeichert. Diese Datei kann WINPCNC laden. Bei der Beschreibung von Excellon steht, dass die Maßeinheit 1mil ist. 1 mil bedeutet 1Tausendstel Inch, also 0,0254. Nach dem Laden der Bohrdatein in WinPCNC stelle ich genau diese Maßeinheit ein.

Nach dem Festlegen des Nullpunktes fahre ich den rechten Punkt an und korrigiere die Lage der Platine. Aber hier sieht man schon, dass etwas nicht stimmt. Der Fräser bleibt ca. 1mm vor dem Punkt stehen! In dem Video kann man das deutlich sehen.



Obwohl es eigentlich sinnlos war, habe ich dann doch einmal die Bohrungen machen lassen. Man sieht, dass im linken Bereich die Bohrungen einigermaßen passabel getroffen wurden, um dann nach rechts hin immer ungenauer zu werden. Nun bin ich ratlos und weiß überhaupt nicht, was hier schief läuft. Ich hatte nicht erwartet, dass die Bohrpunkte wirklich hundertprozentig getroffen werden. Aber mit dieser Ungenauigkeit hatte ich nicht gerechnet.



tschau
Wolfgang

Hallo Wolfgang,

Es gibt ja erstmal nur zwei Möglichkeiten:
1. Das Bohrbild stimmt nicht
2. Der Platinenausdruck stimmt nicht

Hast Du beides mal nachgemessen? Ich habe den Verdacht, das Deine Ersatzplatine minimal zu groß ist.

Old-Papa

Worldhusky schrieb: Hallo Wolfgang,

als ich die Deckungsungleichheit gesehen habe hatte ich als ersten Gedanken das es irgendwo einen Scalierungsfehler gibt. Für mich sieht es so aus als ob der Bestückungsdruck minimal zu groß scaliert wiedergegeben wurde wobei der Ursprung bei 0,0 liegt. Je weiter die Bohrungen sich von x0 und y0 entfernen umso ungenauer wird es - allerdings scheinbar proportional.

wolwes schrieb: ... und habe deshalb aus dem Layoutprogramm (Target) heraus einen Bestückungsdruck ausgedruckt und diesen Druck auf eine Hartschaumplatte geklebt.

Könnte es sein das der Bestückungsdruck nicht 1:1 durchgeführt wurde sondern beim drucken die Option ""automatisch anpassen" gewählt wurde. Viele Druckertreiber bieten diese Option an. Dies könnte dann dazu führen das der Ausdruck nicht 1:1 sondern (z.B.) zu einem Ausdruck von 101% zu 101% führen konnte? Auch diese scalierung würde sich dann auf 0,0 beziehen.

Wie Old-Papa schon schrieb - hast Du Möglichkeiten die Maße zu überprüfen?

Nachtrag: Hiervon rede ich
Schau mal in Deinem Target Druckdialog nach ob Deine Einstellungen Sinn machen.

Mit was hast Du den Ausdruck geklebt? Kann ja sein, dass das Papier beim Kleben gequollen ist.

Steck doch einfach mal einen Atmega in die Ersatzplatine. Wenn der reinfällt stimmt zumindest das Bohrbild (also das Raster)

Old-Papa

Hallo,
danke für die Hinweise. Ich habe den Bestückungsdruck mit meinem brandneuen Farblaserdrucker ausgegeben, während die Platine mit einem auf einen Tintenstrahler ausgegegeben Layout belichtet und geätzt wurde.

Die Werte in Target sind O.K. Keine Korrektur X,Y und Auf Seite anpassen ist nicht aktiviert. Der Atmega 328 passt astrein auf den Bestückungsdruck, auch ganz rechts.

Ich muss jetzt leider weg. Melde mich später.

tschau
Wolfgang

Hallo

so ein Problem hatte ich in einem anderen Zusammenhang auch mal.

Der Laserdrucker erhitzt das Papier auf etwa 200°C und dadurch schrumpft es etwas. Eine Abhilfe wäre, dass Papier einmal durch den Drucker laufen lassen z. B. in der Textverarbeitung eine Seite drucken mit nur einem Zeichen. Dann das Papier abkühlen lassen und für den Platinenausdruck verwenden, beim zweiten Ausdruck schrumpft es nicht mehr.

Eine andere Abhilfe wäre ein Tintenstrahler.

Es können aber auch Probleme im Druckertreiber sein.

Hallo,
ich habe jetzt mal die Excellon-Datei mit einem Gerber-Viewer geladen und ausgedruckt. Wenn ich das ausgedruckte Blatt auf den Bestückungsdruck lege, stimmt alles, 100% genau!!!

Es scheint also ein WINPCNC Import-Problem zu sein - für mein Verständnis...oder?

tschau
Wolfgang

Wenn ich mal davon aus gehe das die Platine 10cm lang ist ergäbe das verschlucken der letzten Nachkommastelle ca. 1,5 mm Differenz. Allerdings fällt mir da keine Lösung zu ein....

Moin,

Ich hab inzwischen ja auch die ersten Erfahrungen mit dem ISO-Fräsen gemacht und die ein oder andere Stolperfalle entdeckt. Mein Tipp zu deinem Problem: WinPC-NC könnte statt in Mil in HPGL- Einheiten rechnen. Das wären dann 40stel mm also 0.025 mm. Darüber bin ich schon beim Arbeiten mit Sprintlayout und den resultierenden PLT-Dateien gestolpert...

wolwes schrieb: Es scheint also ein WINPCNC Import-Problem zu sein - für mein Verständnis...oder?

Wenn ich mir das Online Handbuch der WinPC Starter anschaue scheint es da auch noch Skalierungseinstellungen zu geben.
Hast Du diese mal überprüft? Link WinPC-NC Starter Handbuch

Hallo,
skalieren bringt hier wahrscheinlich nichts, weil ja die Bohrungen links ziemlich genau sind und dann nach rechts verlaufend die Fehler größer werden.
Wenn WINPCNC nun mit 0,025 statt mit 0,0254 rechnet würde der rechte Bohrpunkt noch weiter nach links rücker, als er eh schon ist oder sehe ich das falsch?

tschau
Wolfgang

Moin,

ich denke, das WinPC-NC obwohl auf mil eingestellt? trotzdem in HPGL rechnet, er fährt dann pro Schritt 0.0004 mm zu wenig. Also womöglich ein Softwarefehler. Mögliche Lösung: aus target als plt exportieren wenn das geht? Ich versuche bei meinen Versuchen, möglichst konsequent HPGL Einheiten zu benutzen, weil die Starterversion das am ehesten schluckt...

Schöne Grüße

Ben

Moin Wolfgang,

was hast Du denn hier stehen?


Da gibt es ja auch 1 mil....

wolwes schrieb: ... weil ja die Bohrungen links ziemlich genau sind und dann nach rechts verlaufend die Fehler größer werden.

Genau deswegen geistert ja ein "Skalierung Fehler" bei mir im Kopf herum
Vielleicht liege ich aber auch total daneben ....

wolwes schrieb: Wenn WINPCNC nun mit 0,025 statt mit 0,0254 rechnet würde der rechte Bohrpunkt noch weiter nach links rücker, als er eh schon ist oder sehe ich das falsch?

Wenn unten links 0,0 ist dann hast Du recht.

Was Ben festgestellt hat könnte ein wichtiger Hinweis sein!

Hallo,
ich habe im ersten Beitrag geschrieben, dass ich in WINPCNC 1mil ausgewählt habe....

Morgen werde ich das altbewährte Isolationsfräsen in Target auswählen. Dabei wird eine einzige hpgl-Datei mit den Isolationsbahne + Bohrungen + Umrandung usw erzeugt. Ich kann ja die nicht benötigten Werkzeuge weghaken und nur das oder die Bohrer-Werkzeuge aktiv lassen. Mal schauen, was daraus wird.

Die Datei aus einer anderen Export-Option, mit der ich im Gerberviewer eine 100%ige Deckung mit der Platine erzielen konnte, hat leider die Endung *.drill. Solche Dateien kennt aber WINPCNC nicht, und daher lässt sich diese ersteinmal garnicht öffnen. Vielleicht lässt sie sich ja auch einfach umbenennen. Eventuell kann man den Inhalt in den Editor einfügen. Probiere ich morgen aus.

tschau
Wolfgang

Hallo,
die Isolationsfräsen-Ausgabe von Target führt zu noch größeren Ungenauigkeiten als bisher gezeigt, obwohl es eine hpgl-Datei ist mit 1/40mm Unit! Das ist schon merkwürdig....

Benutzt man diese Datei, um eine unbeleckte Platine komplett zu fräsen und zu bohren, funktioniert das sehr gut. Die Platine ist aber dann nicht maßhaltig! Zum Bohren einer schon geätzten Platine allerdings völlig ungeeignet.

Ich habe aber noch eine Exportausgabe gefunden, die ganz akzeptable Ergebnisse bringt. Die erzeugt eine *.drl Datei, die auch WINPCNC anstandslos einliest mit 1mil Einstellung. Ich bin mir nicht sicher: es scheint aber so, dass WINPCNC dies sogar automatisch beim Einlesen einstellt. Bin mir aber nicht ganz sicher. Diese Datei enthält nur ganzzahlige 5 stellige Koordinaten! Es ist grauenhaft, was da zu Tage kommt, wenn man mal nach Gerber oder Excellon googelt. Das reinste Chaos! Es gibt nichts einheitliches - neue und alte Versionen, 5 Stellen vor dem Komma und 3 Stellen nach dem Komma, mit Kopf und ohne Kopf, verschlüsselte Informationen: 3.3 bedeutet 3 Stellen vor und 3 danach und was weiß ich. Kein Wunder, dass es da Probleme nit dem Import gibt. Scheußlich.



Ich habe diesmal den Druck auf ein Reststück doppelseitige Platine geklebt, um auch beim realen Bohren beurteilen zu können, wie schnell man da sein darf und kann.

Einige Werte:
Bohrfräser: 0,8mm
Eintauchen 20mm/sec, rausziehen ebenso
Tiefe: 1,3 mm, die Platine mit aufgeklebtem Druck hat 1,1mm Dicke

Auch hier wieder der Effekt, dass rechts das nicht mehr so genau ist, aber wesentlich weniger als vorher mit anderen Exporten. Es scheint aber so, dass nun die Werte stimmen. Die noch vorhandenen Ungenauigkeiten führe ich auf die nicht perfekte, händische Positionierung und Nullstellung der Platine zurück, und auch auf die kleinen "Klebebeulen", die ich beim Aufziehen des Druckes verursacht habe.

Ich habe einfach den kompletten Fräsvorgang aufgenommen, um auch eine zeitliche Beurteilung zu ermöglichen. Das Video abzubrechen ist ja kein Problem. Sind so ca. 320 Bohrungen...



und hier noch die fertig gebohrte Platine