Diseño de un prototipo cnc router para contribuir en la reducción del uso de cloruro férrico en la fabricación de pcbs

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo diseñar un prototipo CNC Router para contribuir en la reducción del uso de cloruro férrico en la fabricación de PCBs a través del método del fresado, debido a que los estudiantes de la Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo utilizan este químico en el desarrollo de su formación profesional cuando elaboran sus PCBs. Para desarrollar este proyecto se investigó y recopiló información sobre la base teórica de una CNC Router, así como también de diseños de PCBs mediante el método del fresado, posteriormente se determinó los elementos mecánicos, electrónicos y la herramienta final a usar. Una vez definidos los componentes disponibles, se procedió a diseñar la estructura con el software FreeCad para obtener una vista en 3D del ensamblado del prototipo, una vez definida la estructura adecuada, se realizó el ensamblaje físico. El proceso para la generación de PCB inicia con el layout en formato de imagen, con el software Inkscape se procesó la imagen hasta vectorizarla y convertir dichos vectores a código G para ello se realizó una modificación del código fuente de la extensión Gcodetools con los parámetros adecuados para trabajo del prototipo, consecutivamente con el software UGS (Universal Gcode Platform) se enviarán los códigos "G" hacia la tarjeta Arduino y este enviará señales hacia la shield CNC que controlará los movimientos de cada uno de los ejes cartesianos. Como resultados obtenidos son una CNC Router de 400x400x478mm, con una sección de trabajo de 170x100mm. Luego de realizadas las calibraciones y pruebas para determinar los parámetros de fresado, se obtuvieron piezas con una precisión de +/- 1mm, se concluyó que el prototipo diseñado y fabricado se encuentra en buen estado de funcionamiento, por lo tanto, cumple con los objetivos planteados.