Плоттер печатных плат из 3D принтера: пробы пера

Имея 3D принтер невольно задумаешься — ведь это полноценный ЧПУ станок, так почему бы не расширить немного его профиль. Сегодня поэкспериментируем с печатными платами. Заходите под кат!
 

Для контекста скажу, что у меня в пользовании не один принтер, а издеваться я буду над своим первым — Ender 3. С чего бы начать?..

Наверное, с того, что от принтера фактически осталась кинематика и плата, а вот экструдер с креплением были полностью переделаны под мультитул. За основы был взят самый известный тулченджер.

Под тулченджер были сделаны следующие насадки: 

Директ-экструдер

Фрезер-сверловщик

Выжигатель

Плоттер, гвоздь сегодняшней программы

Плоттер — моя доработка другой модели, уж очень понравилась пружина, в итоге адаптировал под тулченджер.

Принтер перевел на прошивку Klipper.

Собственно, имея вводные, попробуем с ними нарисовать плату, используя дешевые маркеры с 0.5мм стержнем по 170р/пачка.

Но прежде немного побалуемся — нарисуем картинку.

В самом деле, что нам для этого нужно? Картинка в векторном формате и… слайсер 3D принтера. Да-да, не удивляйтесь! Слайсер отлично подходит для этой задачи, более того, он лучше профильного софта во многом, например, с его помощью можно сделать красивое заполнение.

Для начала, правда, следует немного настроить. А именно убрать подогрев сопла, добавить высоту холостого перемещения и убрать заполнение верхних и нижних слоев. И остального по мелочи. В целом, могу скинуть конфиг, может, поможет. Основное на картинках.

 

 

Добавляем картинку на стол, но она зачем-то выдавливается вверх. Снимаем галочку с масштаба и делаем 3% по Z. Остальное по желанию.

Вуаля! Картинка нарисована.

Но с платой все чуть сложнее. Это будет моя первая трассировка и травление платы, так что пройдемя так же, как проходился я, но вкратце. Использовать буду KiCAD.

Нам потребуется схема, причем нужно соотнести элементы схемы с их физической моделью на плате. После чего они добавляются в трассировщик.

В трассировщике нужно расположить и соединить элементы. Вот что получилось у меня.

Теперь экспортируем слои для травления в SVG. Это B.Cu. Также указываем сверловку (Drill Marks: Actual size). Я также указал Edge (габариты),  но позже отказался от них.

Теперь просто добавляем наши слои на стол и повторяем процесс масштабирования, как для рисования картинки. Я также размножил плату — заодно посмотреть на равномерность укладки

Рисовал так — первичный контур для печати, останов, приклеил плату на двусторонний скотч и уже печатаю на ней.

В итоге внешне 3 платы распечатались почти без дефектов. Кое-где слилось, но подправил самостоятельно ластиком и маркером.

Пришло время травления! Травил смесью аптечной перекиси и пищевой лимонки. Изначально намешал 100 мл перекиси и 30 лимонки, но не хватило, пришлось доливать.

В итоге вытравилось так себе. Но проблема, как мне кажется, в плохом маркере (я рисовал им пару картинок и стержень деформировался).

Думаю, если заменить маркер и придумать нормальный механизм меш-калибровки поверхности стола (с учетом перепада стол-плата), то можно вполне неплохо травить платы. Плюс первая разводка (очень мельчил) и диаметр 0.5 мм при сопле в настройках 0.4. Впрочем, мне все равно понравилось. Буду допиливать дальше. Если кому нужны файлики конфигов и для плоттера модель — позже добавлю ссылку.