ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Μηχανική Κατασκευή Επίπεδων Κεραιών ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ του ΧΡΥΣΟΣΤΟΜΟΥ Δ. ΜΗΤΣΟΚΑΛΗ ΑΕΜ 5547 Επιβλέπων: Τραϊανός Β. Γιούλτσης Επίκουρος Καθηγητής Α.Π.Θ. Θεσσαλονίκη, Νοέμβριος 2011

2

Περίληψη Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη και κατασκευή επίπεδων κεραιών με μηχανικές μεθόδους. Στο πρώτο κεφάλαιο περιγράφεται η διαδικασία κατασκευής μιας επίπεδης κεραίας με τη χρήση μηχανήματος άλεσης (milling machine) το οποίο αφαιρεί με μηχανικό τρόπο τη στρώση του χαλκού από τη διηλεκτρική πλακέτα και έτσι αναδεικνύει τη μορφή της κεραίας που έχουμε σχεδιάσει με κάποιο πρόγραμμα CAD. Αναλύονται τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει κανείς για να χειριστεί σωστά το λογισμικό το οποίο δίνει εντολές κίνησης και περιστροφής στη μηχανή άλεσης, τα βασικά μέρη της μηχανής και τις ανάλογες ρυθμίσεις που απαιτούνται για την κατασκευή μιας επίπεδης κεραίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται η εναλλακτική διαδικασία κατασκευής μιας επίπεδης κεραίας με τη χρήση της χημικής μεθόδου, κατά την οποία αφαιρείται η στρώση του χαλκού από τη διηλεκτρική πλακέτα με τη βοήθεια όξινου διαλύματος και έτσι εμφανίζεται η μορφή της κεραίας που είχαμε σχεδιάσει. Τέλος, στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η διαδικασία μιας Ultra Wide-Band επίπεδης κεραίας με τη βοήθεια της χημικής μεθόδου. 3

4

Περιεχόμενα Περίληψη... 3 Περιεχόμενα... 5 Εισαγωγή... 7 Κεφάλαιο 1: Μηχανική Μέθοδος... 9 1.1 Περιγραφή της Μηχανής Quick Circuit... 9 1.2 Λογισμικό IsoPro... 13 1.3 Λειτουργία της Μηχανής Quick Circuit... 27 1.4 Διάγνωση Σφαλμάτων της Μηχανής Quick Circuit... 59 Κεφάλαιο 2: Χημική Μέθοδος... 65 2.1 Σχεδιασμός Εκτύπωση.... 65 2.2 Έκθεση σε Υπεριώδη ακτινοβολία.... 67 2.3 Εμφάνιση.... 69 2.4 Χάραξη με οξύ (Etching)... 71 Κεφάλαιο 3: Κατασκευή Κεραίας... 73 3.1 Κατασκευή UWB επίπεδης κεραίας.... 73 3.2 Προσομοίωση συμπεριφοράς της κεραίας.... 81 3.3 Μέτρηση της κεραίας.... 83 3.4 Παρουσίαση αποτελεσμάτων.... 85 Βιβλιογραφία Αναφορές... 87 5

6

Εισαγωγή Αισθάνομαι την ανάγκη να ευχαριστήσω θερμά τον κ. Τραϊανό Γιούλτση, Επίκουρο Καθηγητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών για την ανάθεση του θέματος και την αμέριστη συμπαράστασή του κατά την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Θέλω επίσης να ευχαριστήσω τους υποψήφιους διδάκτορες του τμήματός μου, Ντάικο Δημήτριο και Μπουργή Νεκτάριο για τη βοήθεια που μου προσέφεραν τόσο στην κατασκευή της κεραίας όσο και στη μέτρηση των παραμέτρων της. 7

8

Κεφάλαιο 1: Μηχανική Μέθοδος 1.1 Περιγραφή της Μηχανής Quick Circuit ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το εργαστήριο Τηλεπικοινωνιών του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών διαθέτει τη μηχανή Quick Circuit Systems, Milling Machine 5000 η οποία χρησιμοποιείται στην κατασκευή πλακετών κυκλωμάτων μονής και διπλής όψης. Το σύστημα Quick Circuit είναι το πιο γρήγορο και οικονομικό σύστημα κατασκευής πλακετών. Το σύστημα αυτό επιτρέπει το σχεδιασμό και την παραγωγή πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος μονής και διπλής όψης σε χρονικό διάστημα περίπου μιας ώρας. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΜΕΡΩΝ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Quick Circuit Το μοντέλο Quick Circuit 5000 αποτελείται από δύο κύρια μέρη: το τραπέζι άλεσης (milling table) με το μηχανισμό του τρυπανιού, και τον ελεγκτή(controller). Ο ελεγκτής παρέχει ενέργεια στο τραπέζι άλεσης και ενεργεί σαν σύνδεσμος επικοινωνίας μεταξύ του τραπεζιού και του προσωπικού υπολογιστή (personal computer). Είναι επίσης απαραίτητο ένα είδος συστήματος δημιουργίας κενού αέρα (vacuum system) για την καλή λειτουργία του συστήματος Quick Circuit. Η σωστή χρήση του κενού βοηθάει στο να εξασφαλιστεί η ακρίβεια της άλεσης της πλακέτας καθώς και στην αύξηση του χρόνου ζωής των εργαλείων. Στην Εικόνα 1 παρακάτω φαίνεται το πλήρες σύστημα Quick Circuit. 9

Εικόνα 1: Πλήρες σύστημα μηχανικής κατασκευής πλακετών Quick Circuit 5000 ΔΙΑΤΑΞΗ ΠΑΡΟΧΗΣ ΑΕΡΑ Ένα σωληνοειδές αέρα ή κύλινδρος αέρα ελέγχει τη διάταξη της κεφαλής περιστροφής. Ένας ελεγκτής ρυθμίζει τον κύλινδρο αέρα του Quick Circuit συστήματος. Ο ελεγκτής περιλαμβάνει μια βαλβίδα αέρα και ένα όργανο μέτρησης της πίεσης. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Ο ελεγκτής του Quick Circuit συνδέεται μεταξύ του υπολογιστή και του τραπεζιού άλεσης. Παράγει την ισχύ για την λειτουργία του βηματικού κινητήρα οδήγησης και κίνησης της κεφαλής κατά τους άξονες X και Y. Επίσης, παρέχει τη δυνατότητα ελέγχου του σωληνοειδούς ή κυλίνδρου αέρα (εξαρτάται από τη διάταξη), και του κινητήρα του τρυπανιού. Ο βηματικός κινητήρας περιστρέφει τους κοχλίες που είναι υπεύθυνοι για την κίνηση της κεφαλής του τρυπανιού με αρκετά μεγάλη ακρίβεια έτσι ώστε να τοποθετεί τη διάταξη του μηχανισμού του τρυπανιού σε οποιοδήποτε σημείο πάνω στο επίπεδο του τραπεζιού άλεσης. Το σωληνοειδές αέρα ανεβάζει και κατεβάζει το μηχανισμό περιστροφής πάνω από το τραπέζι. Ο κινητήρας διάτρησης περιστρέφει την κεφαλή του τρυπανιού. Για να υπάρχει έλεγχος τόσο του κινητήρα διάτρησης όσο και του βηματικού κινητήρα θέσης, σήματα από τέσσερις αισθητήρες ορίων που βρίσκονται στο τραπέζι επιστρέφουν στον 10

υπολογιστή μέσω του ελεγκτή. Στο Σχήμα 1 που ακολουθεί φαίνεται ο τρόπος με τον οποίο τα διάφορα τμήματα του συστήματος επικοινωνούν μεταξύ τους. Σχήμα 1: Σχηματικό διάγραμμα σύνδεσης των επιμέρους τμημάτων του συστήματος. 11

12

1.2 Λογισμικό IsoPro ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΤΟΛΕΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ IsoPro Αρχικά θα πρέπει να έχουμε σχεδιάσει το κύκλωμα ή την κεραία μας με τη βοήθεια ενός λογισμικού CAD (Computer Aided Design) και να έχουμε αποθηκεύσει το αρχείο αυτό ως αρχείο τύπου Gerber. Τα αρχεία μορφής Gerber είναι αρχεία που χρησιμοποιούνται από τη βιομηχανία κατασκευής τυπωμένων κυκλωμάτων για να περιγράψουν τη δομή του κυκλώματος που σκοπεύουμε να κατασκευάσουμε. Τα αρχεία τύπου Gerber είναι τυποποιημένα στη βιομηχανία και με τον τρόπο αυτό μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το ίδιο αρχείο Gerber σε οποιαδήποτε μηχανή κατασκευής. Αποτελεί δηλαδή μια διεθνή γλώσσα επικοινωνίας για τις μηχανές. Στις γραμμές που ακολουθούν φαίνεται ένα κομμάτι κώδικα από ένα αρχείο Gerber το οποίο ορίζει ζεύγη σημείων X και Y (συντεταγμένες) σε μια επιφάνεια. D11* X1785250Y2173980D02* X1796650Y2177730D01* X1785250Y2181480D01* X1796650Y2184580D02* D12* X3421095Y1407208D02* X3422388Y1406150D01* X3422388Y1406650D01* X3422388Y1406750D02* M02* 13

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΡΧΕΙΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΤΥΠΟΥ GERBER Βήμα 1 ο : Για να εισάγουμε αρχεία σχεδιασμού CAD, επιλέγουμε File > Import από τη γραμμή εργαλείων. Εικόνα 2: Το μενού Import του προγράμματος IsoPro. Βήμα 2 ο : Συνίσταται η χρήση της Αυτόματης ανίχνευσης τύπου αρχείων (Auto detect File(s)) για τη φόρτωση των αρχείων. Κάνουμε κλικ στην επιλογή Auto detect File(s), και στη συνέχεια επιλέγουμε το φάκελο που περιέχει τα αρχεία που θα χρησιμοποιήσουμε. 14

ΔΟΥΛΕΥΟΝΤΑΣ ΜΕ ΣΤΡΩΜΑΤΑ Το λογισμικό IsoPro δίνει τη δυνατότητα κατασκευής πλακέτας κυκλώματος με στρώματα. Στην παρούσα διπλωματική εργασία δεν ασχοληθήκαμε με αυτή τη δυνατότητα του λογισμικού, καθώς ο αντικειμενικός σκοπός μας ήταν η κατασκευή επίπεδης κεραίας η οποία δεν έχει στρωμάτωση. Ενδεικτικά παραθέτουμε την ακόλουθη Εικόνα 3 πλακέτας κυκλώματος με πολλά στρώματα. Εικόνα 3: Τυπωμένο κύκλωμα με πολλά στρώματα. 15

ΤΡΙΨΙΜΟ ΤΟΥ ΑΝΕΠΙΘΥΜΗΤΟΥ ΧΑΛΚΟΥ ΒΑΣΗΣ Η λειτουργία Rubout επιτρέπει την αφαίρεση μιας περιοχής ανεπιθύμητου χαλκού σε ένα και μόνο βήμα. Μπορούμε επίσης να τροποποιήσουμε την περιοχή Rubout χρησιμοποιώντας το Ball & Stick μια λειτουργία κάτω από την επιλογή View στη μπάρα του μενού, επιλέγοντας στη συνέχεια ανεπιθύμητα τμήματα της προς αφαίρεση περιοχής του χαλκού και τη διαγραφή τους. Η Ball & Stick λειτουργία επιτρέπει την προβολή της ακριβούς διαδρομής του εργαλείου Rubout. Τα βήματα που ακολουθούμε είναι τα εξής: Βήμα 1 ο : Ορίζουμε το στρώμα απομόνωσης στο οποίο θέλουμε να δημιουργήσουμε μια επιφάνεια τριψίματος σε θέση EDIT. Η Rubout λειτουργία θα επιλέξει αυτόματα το μεγαλύτερο σε μέγεθος διαθέσιμο στρώμα απομόνωσης που βρίσκεται σε θέση EDIT. Βήμα 2 ο : Κάνουμε κλικ στο εικονίδιο Rubout στο κάτω μέρος της δεξιά κάθετης μπάρας εργαλείων Βήμα 3 ο : Σύρουμε ένα πλαίσιο γύρω από την περιοχή(ες), όπου θέλουμε να τρίψουμε το χαλκό βάσης. Αφήνουμε το ποντίκι για να ενεργοποιήσουμε την λειτουργία Rubout. Στην Εικόνα 4 που ακολουθεί φαίνεται η Rubout περιοχή με κίτρινο χρώμα. Εικόνα 4: Η περιοχή Rubout του ανεπιθύμητου χαλκού που θα αφαιρεθεί, με κίτρινο χρώμα. 16

ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΠΛΑΚΕΤΑΣ Μπορούμε να εισάγουμε το περίγραμμα της πλακέτας είτε μέσω κάποιου αρχείου Gerber από κάποιο πρόγραμμα CAD ή να το δημιουργήσουμε μέσω του IsoPro. Χρησιμοποιώντας το IsoPro, υπάρχουν δύο μέθοδοι για τη δημιουργία του περιγράμματος της πλακέτας: Α) κάνουμε κλικ στο εικονίδιο Create > New Rectangle στο κάτω αριστερό μέρος της οθόνης, και σχεδιάζουμε με το ποντίκι ένα ορθογώνιο πλαίσιο το οποίο θα αποτελεί το περίγραμμα της πλακέτας. Β) σχεδιάζουμε μεμονωμένες γραμμές γύρω από την πλακέτα στην περίπτωση που ένα απλό ορθογώνιο δεν είναι κατάλληλο. Σε κάθε περίπτωση, ξεκινάμε με τη δημιουργία ενός νέου στρώματος ώστε να θέσουμε τις πληροφορίες για το περίγραμμα της πλακέτας. Βήμα 1 ο : Κάνουμε κλικ στο εικονίδιο στρώματος (Layer) και επιλέγουμε NEW. Βήμα 2 ο : Όλα τα υπόλοιπα στρώματα θα πρέπει να είναι σε θέση HIDE ή VIEW ενώ το νέο στρώμα θα πρέπει να τεθεί σε θέση EDIT. Βήμα 3 ο : Ονομάζουμε το νέο στρώμα περιγράμματος της πλακέτας και στη συνέχεια κλείνουμε το παράθυρο διαλόγου. Βήμα 4 ο : Το πιο κοινό τρυπάνι (εργαλείο δρομολόγησης) έχει διάμετρο 1.575mm (62mils). Στο κάτω μέρος της οθόνης, καθορίζουμε το σχήμα του εργαλείου καθώς και το πλάτος του σε 1.575mm (62mils). Εικόνα 5: Πεδίο του προγράμματος στο οποίο καθορίζουμε σχήμα και πλάτος εργαλείου. 17

Εάν χρησιμοποιήσουμε ένα διαφορετικό μέγεθος εργαλείου για να δημιουργήσουμε το περίγραμμα της πλακέτας, τότε σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να πληκτρολογήσουμε τις κατάλληλες πληροφορίες στα πεδία σχήματος και πλάτους. Εναλλακτικά αν έχουμε σχεδιάσει το περίγραμμα της πλακέτας σε ένα στρώμα Gerber τότε: ΒΗΜΑ 1 ο : Θέτουμε το στρώμα που περιέχει τα δεδομένα για το περίγραμμα σε θέση EDIT και τα άλλα στρώματα σε θέση VIEW ή HIDE. ΒΗΜΑ 2 ο : Διαγράφουμε όλα τα ίχνη που δεν είναι μέρος του περιγράμματος. ΒΗΜΑ 3 ο : Επιλέγουμε όλα τα ίχνη που αποτελούν το περίγραμμα. ΒΗΜΑ 4 ο : Από το μενού Edit, επιλέγουμε την εντολή Convert to Polygon. ΒΗΜΑ 5 ο : Απομονώνουμε αυτό το στρώμα με ένα εργαλείο κατάλληλης διαμέτρου για τη συγκεκριμένη πλακέτα (συνήθως 1.575mm). 18

ΤΟ ΜΕΝΟΥ Mill Το μενού Mill είναι ίσως η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη λειτουργία στη γραμμή του μενού. Μια σύντομη περιγραφή των στοιχείων που σχετίζονται με αυτό το μενού δίνεται παρακάτω. Εικόνα 6: Το μενού Mill του προγράμματος IsoPro. Initialize / Re Initialize: Ετοιμάζει το IsoPro ώστε να αρχικοποιήσει τη μηχανή Quick Circuit και να περιέλθει σε κατάσταση λήψης εντολών. Setup > Adjust Pin Position: Ρυθμίζει τη θέση του πείρου στη διεύθυνση Υ. Αυτή η εντολή προσαρμογής χρησιμοποιείται μαζί με την εντολή Set Pin Position. Setup > Material: Καθορίζει το είδος του υλικού και ρυθμίζει την ταχύτητα του οργάνου πάνω στην επιφάνεια. Setup > Set Pin Position: Ρυθμίζει τη θέση του πείρου σε σχέση με την τρέχουσα θέση της κεφαλής του οργάνου. 19

Run Layer: Επιτρέπει στο χρήστη να επιλέξει το στρώμα που θα κατασκευαστεί. Mill Selected: Κατασκευάζει τις επιλεγμένες δομές στο συγκεκριμένο επίπεδο. Pause: Προσωρινά σταματά τις ενέργειες για να δώσει τον έλεγχο του μηχανήματος στο χρήστη. Stop: Διακόπτει τις λειτουργίες στο τραπέζι άλεσης. Tool Change: Φέρνει το σύστημα της κεφαλής στο μπροστινό μέρος του τραπεζιού άλεσης ώστε να είναι δυνατή η αλλαγή εργαλείου. Material Change: Στέλνει το σύστημα κεφαλής στο πίσω μέρος του μηχανήματος ώστε να είναι δυνατή η αλλαγή του υλικού. Η θέση αλλαγής καθορίζεται από το μέγεθος της πλακέτας. Home: Επιστρέφει το σύστημα κεφαλής στη θέση Home (η θέση Home καθορίζεται στο μενού Preferences > Machine Settings στη γραμμή μενού). Head Down / Up: Ανεβάζει ή κατεβάζει το σύστημα της κεφαλής. Jog: Τοποθετεί τη μηχανή κάτω από τον έλεγχο του χρήστη. Move: Επιτρέπει την απόλυτη ή σχετική κίνηση της κεφαλής. Spindle: Ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί τον άξονα περιστροφής. Ένα σημάδι ελέγχου δίπλα σε αυτό το στοιχείο δείχνει ότι ο άξονας είναι σε λειτουργία. Park: Επιστρέφει το σύστημα κεφαλής στη θέση Park (η θέση Park βρίσκεται στο σημείο Preferences > Machine Settings στη μπάρα του μενού. Το σύστημα κεφαλής μετακινείται στην καθορισμένη θέση Park μετά την ολοκλήρωση μιας ρουτίνας διάτρησης ή άλεσης). Zero Machine: Αρχικοποιεί το τραπέζι άλεσης. 20

ΤΟ ΜΕΝΟΥ ΠΟΥ ΑΝΑΔΥΕΤΑΙ ΜΕ RIGHT-CLICK Κάνοντας δεξί κλικ στο κεντρικό παράθυρο και διαλέγοντας την επιλογή Machine καταλήγουμε στην ακόλουθη οθόνη. Εικόνα 7: Το μενού που αναδύεται με δεξί κλικ. Οι επιλογές που έχουμε είναι οι ακόλουθες: Jump to Cursor: Μετακινεί το σύστημα κεφαλής στην τρέχουσα θέση Χ και Υ του δρομέα. Machine Net: Αφού κάνουμε δεξί κλικ σε μια επιφάνεια, η μηχανή αλέθει όλες τις δομές που περιλαμβάνονται στη συγκεκριμένη επιφάνεια. Test Depth of Cut: Επιτρέπει τον έλεγχο του βάθους κοπής ενός αιχμηρού εργαλείου άλεσης. Αυτό το χαρακτηριστικό δεν είναι διαθέσιμο αν το μηχάνημα δεν έχει αρχικοποιηθεί. Mill to End: Αν χρειαστεί να σταματήσουμε την κατεργασία μιας πλακέτας πριν να έχει τελειώσει ολόκληρο το στρώμα, αυτό το χαρακτηριστικό επιτρέπει να ορίσουμε ένα νέο σημείο εκκίνησης και επιλέγοντας Mill to End να τελειώσει η κατεργασία στο στρώμα. 21

ΟΔΗΓΙΕΣ ΡΥΘΜΙΣΗΣ ΤΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΤΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΔΙΣΚΟΥ Κατά την εγκατάσταση του IsoPro χρησιμοποιώντας το CD εγκατάστασης που συνοδεύει το μηχάνημά, αυτό ρυθμίζεται αυτόματα. Ωστόσο, εάν θέλουμε να ορίσουμε ή να αλλάξουμε κάποιες από αυτές τις παραμέτρους, μπορούμε να το κάνουμε επιλέγοντας Edit > Preferences > Machine Settings tabs. Σε αυτή την περίπτωση θα εμφανιστεί το ακόλουθο παράθυρο. Εικόνα 8: Το μενού παραμέτρων του προγράμματος IsoPro. 22

Οι επιλογές που εμφανίζονται στο παραπάνω παράθυρο είναι οι ακόλουθες: Machine Model: Επιτρέπει να επιλέξουμε τον τύπο του μηχανήματός μας, το μοντέλο QC 5000 ή 7000. Comm Port: Μας επιτρέπει να καθορίσουμε με ποια θύρα επικοινωνιών συνδέεται ο ελεγκτής AMC2500. High Speed Spindle: Μας επιτρέπει να αναφέρουμε εάν κάνουμε ή όχι χρήση ενός υψηλής ταχύτητας άξονα. Feeds: (σε ίντσες ανά λεπτό). Milling Speed: Δείχνει την ταχύτητα μετακίνησης του εργαλείου με το σύστημα της κεφαλής να ακουμπάει στην πλακέτα, κατά τη διάρκεια μιας χειροκίνητης κίνησης. Traverse Speed: Δείχνει την ταχύτητα μετακίνησης του εργαλείου με το σύστημα της κεφαλής επάνω. Bed Size: (ίντσες) Χ-: Δηλώνει τον ωφέλιμο χώρο υποστρώματος μπροστά από τη τρύπα καρφιτσώματος. Η περιοχή αυτή χρησιμοποιείται για να προετοιμάσει το δρόμο άλεσης πριν την έναρξη της κατεργασίας. Χ+: Δηλώνει τον ωφέλιμο χώρο υποστρώματος πίσω από τη τρύπα. Υ-: Δηλώνει τον ωφέλιμο χώρο υποστρώματος στα δεξιά της τρύπας. Υ+: Δηλώνει τον ωφέλιμο χώρο στα αριστερά της τρύπας. Home Offset from Pin (σε ίντσες) Η θέση Home συνήθως ορίζεται σε Χ = 0, Υ = 0. X Distance: Η απόσταση X καθορίζει το σημείο της θέσης Home για τον X-άξονα από τη θέση καρφώματος. Y Distance: Η απόσταση Υ καθορίζει το σημείο της θέσης Home για τον Υ-άξονα από τη θέση καρφώματος. 23

Spindle Speed (RPM) Min: Δείχνει την ελάχιστη πραγματική ταχύτητα που θα σχετίζεται με την ελάχιστη ταχύτητα του λογισμικού. Αυτή η τιμή θα είναι διαφορετική, εάν χρησιμοποιείται ένας άξονας υψηλής ταχύτητας. Max: Δείχνει τη μέγιστη πραγματική ταχύτητα που θα σχετίζεται με τη μέγιστη ταχύτητα του λογισμικού. Αυτή η τιμή θα είναι διαφορετική, εάν χρησιμοποιείται ένας άξονας υψηλής ταχύτητας. Park Position (σε ίντσες) Η θέση Park θα πρέπει να βρίσκεται έξω από τα άκρα του πίνακα άλεσης. Μετά από τη μηχανουργική επεξεργασία κάθε στρώματος, το σύστημα κεφαλής μετακινείται στη θέση Park. X location: Καθορίζει το σημείο της θέσης Park στον Χ-άξονα από τη θέση Home. Y location: Καθορίζει το σημείο της θέσης Park στον Y-άξονα από τη θέση Home. Z-Axis Solenoid: Δηλώνει ότι μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα χρησιμοποιείται για την μετακίνηση του συστήματος κεφαλής πάνω / κάτω. Air Cylinder: Δηλώνει ότι ένας κύλινδρος αέρα χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση του συστήματος κεφαλής πάνω / κάτω. Z-Axis Ramp Time (sec) Milling: Δείχνει το χρόνο που χρειάζεται για να μεταβληθεί η δύναμη της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας από το μηδέν σε πλήρη ισχύ κατά την άλεση. Drilling: Δείχνει το χρόνο που χρειάζεται για μεταβληθεί η δύναμη της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας από το μηδέν σε πλήρη ισχύ κατά τη διάτρηση. Solenoid PWM Frequency: Η βασική συχνότητα που χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση του πλάτους παλμού της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Δεν πρέπει να αλλάξετε αυτή την τιμή. 24

Z-Axis Delay (sec) Ξεχωριστή καθυστέρηση για γεωτρήσεις και λειτουργίες άλεσης. Up: Δηλώνει το ποσό του χρόνου που πρέπει να περιμένουμε μετά από μια εντολή να ανέβει το σύστημα κεφαλής πριν συνεχίσουμε με την επόμενη εντολή. Down: Δηλώνει το ποσό του χρόνου που πρέπει να περιμένουμε μετά από μια εντολή να κατέβει το σύστημα κεφαλής πριν συνεχίσουμε με την επόμενη εντολή. 25

26

1.3 Λειτουργία της Μηχανής Quick Circuit Τη πρώτη φορά που χρησιμοποιείται το σύστημα Quick Circuit θα πρέπει να γίνει κάποιος έλεγχος για τη σωστή χρήση της μηχανής. Όταν υπάρξει επαρκής γνώση του IsoPro και των μηχανικών λειτουργιών του Quick Circuit το μόνο που χρειάζεται για το σχεδιασμό της πλακέτας είναι η ακολουθία των βημάτων που αναφέρονται στο παρακάτω Διάγραμμα 1. Διάγραμμα 1: Διάγραμμα λειτουργίας της μηχανής Quick Circuit 5000. 27

ΑΡΧΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Ελέγχουμε την ετοιμότητα του Quick Circuit ακολουθώντας τα παρακάτω βήματα: ΒΗΜΑ 1 ο : Ελέγχουμε αν το συριακό ή USB καλώδιο συνδέει τον ελεγκτή του Quick Circuit με τη συριακή θύρα του υπολογιστή. ΒΗΜΑ 2 ο : Ελέγχουμε αν το τραπέζι άλεσης είναι συνδεδεμένο με τον ελεγκτή μέσω ενός 37-pin καλωδίου. ΒΗΜΑ 3 ο : Ελέγχουμε αν το σύστημα παροχής κενού συνδέεται με τον ελεγκτή και την κεφαλή της διάταξης διάτρησης του τραπεζιού άλεσης. ΒΗΜΑ 4 ο : Ελέγχουμε αν το γρανάζι Top Stop της κεφαλής διάτρησης είναι υψωμένο έτσι ώστε η κεφαλή να έχει κάποιο περιθώριο ελεύθερης κίνησης. Σχήμα 2: Σύστημα της κεφαλής διάτρησης. ΒΗΜΑ 5 ο : Όσον αφορά την διάταξη του κυλίνδρου αέρα, η παρεχόμενη δύναμη από τον κύλινδρο ελέγχεται με το ρυθμιστή πίεσης αέρα πού βρίσκεται στο μπροστινό τμήμα του ελεγκτή της πίεσης. Στο μπροστινό τμήμα του ελεγκτή βρίσκεται επίσης μια βαλβίδα πίεσης αέρα. 28

Εικόνα 9: Η μονάδα του πνευματικού ελεγκτή πίεσης αέρα. Για τις πιο συνηθισμένες διεργασίες, αποδεκτές τιμές της πίεσης αέρα κυμαίνονται μεταξύ 2.4 2.7bar (35 40psi). Εάν είναι επιθυμητή λιγότερη πίεση περιστρέφουμε το κουμπί ρύθμισης αριστερόστροφα μέχρι ο δείκτης της βαλβίδας να πέσει κάτω από την επιθυμητή πίεση. Μετά περιστρέφουμε το κουμπί ρύθμισης δεξιόστροφα μέχρι να φτάσει ο δείκτης στην επιθυμητή πλέον πίεση. Είναι προτιμότερο και ασφαλέστερο η προσέγγιση της επιθυμητής πίεσης να προσεγγίζεται πάντα από μια χαμηλότερη τιμή. ΒΗΜΑ 6 ο : Ενεργοποιούμε τον κεντρικό ελεγκτή και κατόπιν τον υπολογιστή. ΒΗΜΑ 7 ο : Κάνουμε διπλό κλικ στο IsoPro εικονίδιο στην επιφάνεια εργασίας. ΒΗΜΑ 8 ο : Ενεργοποιούμε και αρχικοποιούμε το τραπέζι άλεσης επιλέγοντας Mill > Initialize από το menu. Το τραπέζι άλεσης θα μηδενίσει όλες τις προηγούμενες ρυθμίσεις του τοποθετώντας την κεφαλή διάτρησης μπροστά και δεξιά του ώστε να καθοριστούν εκ νέου τα όριά του, και μετά μετακινεί την κεφαλή στη θέση παρκαρίσματος (park position). ΒΗΜΑ 9 ο : Πηγαίνουμε στη θέση αλλαγής εργαλείου επιλέγοντας Mill > Tool Change από το menu και κατόπιν ΟΚ. ΒΗΜΑ 10 ο : Ελέγχουμε τη λειτουργία της κεφαλής μετακινώντας την χειροκίνητα. Επιλέγουμε Mill > Head Up/Down από το menu. ΒΗΜΑ 11 ο : Ελέγχουμε τη λειτουργία του άξονα περιστροφής ενεργοποιώντας τον και όχι από την εντολή Mill > Spindle από το menu. Το σύστημα παροχής κενού και ο άξονας περιστροφής πρέπει να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν συγχρόνως. Ένα σημάδι (checkmark) δείχνει πότε ο άξονας περιστροφής είναι ενεργοποιημένος. ΒΗΜΑ 12 ο : Μπορούμε να επαναφέρουμε την κεντρική κεφαλή στη θέση Home Position επιλέγοντας την εντολή Mill > Home ή πληκτρολογώντας Ctrl+H. 29

TΡΥΠΗΜΑ ΤΗΣ ΠΛΑΚΕΤΑΣ Η ποιότητα της τελικής πλακέτας περιορίζεται από την ακρίβεια που έχει επιτευχθεί κατά το τρύπημα της πλακέτας με σκοπό την δημιουργία οπών. Για παράδειγμα, αν υπάρχει μια απόκλιση 0.05mm (0.002") στις τρύπες, τότε η θέση της πλακέτας κατά τη διάτρηση και το άλεσμα της μίας πλευράς θα είναι 0.05mm (0.002"). Επιπλέον κατά την αναστροφή της πλακέτας για την εκ νέου διάτρηση και άλεσμα στην πίσω όψη της θα διαφέρει πάλι η θέση της κατά 0.05mm (0.002"). Αυτό οδηγεί σε μια συνολική διακύμανση στη θέση των 0.10mm (0.004"). Είναι ύψιστης σημασίας η δημιουργία οπών όσο το δυνατόν ακριβέστερα. ΔΙΑΤΡΗΣΗ ΟΠΩΝ ΔΙΟΔΟΥ ΜΕΣΩ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΥ ΤΥΠΟΥ ΤΡΥΠΑΝΙΟΥ Για την δημιουργία των οπών διόδου στην πλακέτα χωρίς να χαράξουμε το τραπέζι άλεσης και να καταστρέψουμε τα τρυπάνια χρησιμοποιούμε ένα εφεδρικό αναλώσιμο υλικό (συνήθως ξύλινο ή από MDF) το οποίο τοποθετείται ακριβώς κάτω από την κυκλωματική πλακέτα. Η πλάκα αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί αρκετές φορές πριν γίνει εναλλαγή των όψεών της έτσι ώστε να μπορεί να κατασκευαστεί μεγάλος αριθμός πλακετών πάνω σε αυτή πριν αχρηστευθεί. Προκειμένου να επιτευχθεί μέγιστη ακρίβεια, το εφεδρικό αυτό υλικό τρυπιέται μαζί με την πλακέτα ώστε να υπάρχει ταύτιση των οπών. Εικόνα 10: Οι οπές στην πλακέτα του κυκλώματος και το υλικό του υποστρώματος. 30

ΒΗΜΑ 1 ο : Τρυπάμε μέσω του βοηθητικού υλικού και του υλικού της πλακέτας στη θέση Α (η διάτρηση του εφεδρικό υλικού πρώτα βοηθά να διασφαλιστεί ακρίβεια στις τρύπες). Είναι καλή πρακτική (αλλά δεν απαιτείται) η διάνοιξη των οπών στην κεντρική γραμμή του υλικού της πλακέτας περίπου 15.8mm (5/8") από την άκρη του πίνακα. Η ακριβής θέση αυτών των οπών δεν είναι κρίσιμη. Αυτό που είναι σημαντικό είναι ότι οι οπές να ανοίγονται καθαρά, έτσι ώστε οι πείροι κεντραρίσματος να προσαρμόζονται σφιχτά μέσα από τις οπές. Κρατώντας τη πλακέτα και το εφεδρικό υλικό σταθερά κατά τη διάτρηση βοηθά να εξασφαλίζεται με ακρίβεια ο εντοπισμός των οπών. Κρατώντας την πλακέτα και το εφεδρικό υλικό μαζί με κολλητικές ταινίες στις γωνίες πριν από τη διάτρηση, επιτρέπει τον ευκολότερο χειρισμό των υλικών. ΒΗΜΑ 2 ο : Καρφιτσώνουμε την πλακέτα και το βοηθητικό υλικό μαζί με τη βοήθεια ενός πείρου. ΒΗΜΑ 3 ο : Γυρίζουμε την πλακέτα ανάποδα και τρυπάμε το υλικό της πλακέτας και το βοηθητικό υλικό στη θέση Β. ΒΗΜΑ 4 ο : Καρφιτσώνουμε την πλακέτα και το βοηθητικό υλικό μαζί στη τρύπα Β με τον πείρο. Οι πείροι πρέπει να είναι στο ίδιο επίπεδο με την πλακέτα και να προεξέχουν από το βοηθητικό υλικό. Εικόνα 10β: Φωτογραφία με την πλακέτα και το υλικό υποστρώματος ευθυγραμμισμένα και ακινητοποιημένα με κολλητική ταινία. 31

ΓΕΩΤΡΗΣΗ ΟΠΩΝ ΔΙΟΔΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΤΟ QUICK CIRCUIT Εάν δεν έχουμε πρέσα διάνοιξης οπών, είναι επίσης δυνατή η χρήση της μηχανής Quick Circuit για τη διάνοιξη των οπών. Μερικές Quick Circuit μηχανές έχουν μια τρύπα εκκαθάρισης διάτρησης σε απόσταση 8mm (0.312") από την πρωτοβάθμια τρύπα διάτρησης (pinning hole), καθώς και μια κλίμακα κατά μήκος του εμπρόσθιου άκρου του πίνακα. Σχήμα 3: Κλίμακα μέτρησης του τραπεζιού άλεσης και οπές διάτρησης. ΒΗΜΑ 1 ο : Κάνουμε διπλό κλικ στο εικονίδιο IsoPro που βρίσκεται στην επιφάνεια εργασίας. ΒΗΜΑ 2 ο : Η τρύπα εκκαθάρισης διάτρησης βρίσκεται στην απόλυτη θέση (0,0) σε σχέση με το τραπέζι άλεσης. Αυτό πρέπει να ελεγχθεί έτσι ώστε να αποφεύγεται η τυχαία διάτρηση της επιφάνειας του τραπεζιού άλεσης. Επιλέγουμε Mill > Move από τη γραμμή μενού ή πατώντας Ctrl + M, στη συνέχεια, μετακινούμε το σύστημα κεφαλής στο απόλυτο μηδέν, τόσο στον Χ όσο και στον Υ άξονα. To αξονικό σύστημα περιστροφής του τρυπανιού θα πρέπει να κεντραριστεί πάνω από την οπή εκκαθάρισης διάτρησης. ΒΗΜΑ 3 ο : Πηγαίνουμε στη θέση αλλαγής εργαλείου επιλέγοντας Mill > Tool Change από τη μπάρα του μενού. ΒΗΜΑ 4 ο : Χαλαρώνουμε την βίδα του σφικτήρα και τοποθετούμε ένα 3.2mm (1/8") τρυπάνι στο σφικτήρα, έτσι ώστε η άκρη του τρυπανιού να είναι ακριβώς πάνω από το υλικό της πλακέτας. Σφίγγουμε ξανά τη βίδα του σφικτήρα. ΒΗΜΑ 5 ο : Μετακινούμε το σύστημα κεφαλής πίσω στην θέση του απόλυτου (0,0). Επιλέγουμε Mill > Move από τη γραμμή μενού ή πατώντας Ctrl + M, στη συνέχεια μετακινούμε το σύστημα κεφαλής στο απόλυτο μηδέν, τόσο στον Χ όσο και στον Υ 32

άξονα. Ο σφικτήρας της αξονικής κεφαλής θα πρέπει να κεντραριστεί πάνω από την οπή εκκαθάρισης διάτρησης. ΒΗΜΑ 6 ο : Ενώ ο σφικτήρας κεντράρεται πάνω από την οπή διάτρησης, τοποθετούμε την πλακέτα και το εφεδρικό υλικό στο τραπέζι άλεσης στη σωστή θέση για τη διάνοιξη της οπής Α (διάτρηση πρώτα του εφεδρικού υλικού βοηθάει να εξασφαλιστεί ακρίβεια στον εντοπισμό των οπών). Είναι καλή πρακτική (αλλά δεν απαιτείται) η διάνοιξη των οπών να γίνεται στην κεντρική γραμμή του υλικού της πλακέτας περίπου 15.8mm (5/8") από την άκρη του τραπεζιού. Η ακριβής τοποθέτηση των οπών στην πλακέτα δεν είναι κρίσιμη. Αυτό που είναι σημαντικό είναι ότι οι οπές πρέπει να είναι καθαρές από γρέζια μετά τη διάτρηση, έτσι ώστε οι πείροι κεντραρίσματος να προσαρμόζονται σφιχτά μέσα στις οπές. Κρατώντας τη πλακέτα και το εφεδρικό υλικό σταθερά κατά τη διάτρηση βοηθά να εξασφαλίζεται ακρίβεια στον εντοπισμό των οπών. Κολλώντας μαζί την πλακέτα και το εφεδρικό υλικό με κολλητικές ταινίες στις γωνίες πριν από τη διάτρηση επιτρέπει ευκολότερο χειρισμό των υλικών. ΒΗΜΑ 7 ο : Χρησιμοποιούμε τις Spindle On/Off και Head Up/Down εντολές για να δημιουργήσουμε τις τρύπες (επιλέγουμε Mill > Spindle, μετά Mill > Head Up/Down από τη γραμμή μενού). ΒΗΜΑ 8 ο : Χρησιμοποιούμε την εντολή Mill > Move ή Ctrl + M για να μετακινήσουμε το σύστημα κεφαλής μακριά από τη πλακέτα. ΒΗΜΑ 9 ο : Τρυπάμε την πλακέτα και το εφεδρικό υλικό μαζί με τον πείρο. ΒΗΜΑ 10 ο : Γυρίζουμε την πλακέτα και το εφεδρικό υλικό ανάποδα και επαναλαμβάνουμε τα βήματα 5 ως 9 για να τρυπήσουμε το υλικό της πλακέτας και το εφεδρικό υλικό στη θέση Β. 33

ΤΟΠΘΕΤΗΣΗ ΠΛΑΚΕΤΑΣ ΠΑΝΩ ΣΤΟ ΤΡΑΠΕΖΙ ΑΛΕΣΗΣ Όταν είμαστε έτοιμοι να αρχίσουμε να κάνουμε μια πλακέτα, τοποθετούμε το υλικό της πλακέτας που είναι καρφωμένο με το εφεδρικό υλικό στο τραπέζι άλεσης με ένα προεξέχοντα πείρο στην πρωταρχική τρύπα διάτρησης και το πείρο στο αυλάκι που βρίσκεται περίπου στη μέση του τραπεζιού άλεσης. Έχουμε το υλικό της πλακέτας γυρισμένο προς τα επάνω. Ασφαλίζουμε τα αριστερά και δεξιά άκρα της πλακέτας και του εφεδρικού υλικού με κολλητική ταινία. Αυτό προσθέτει στη σταθερότητα και την ακρίβεια του συστήματος. Προσοχή: Πρέπει να αποφεύγεται το ξύσιμο του τραπεζιού με τους πείρους. Αποφεύγουμε επίσης να χτυπάμε το ακροφύσιο κενού αέρα με την πλακέτα. Εάν δημιουργούμε μια πλακέτα διπλής όψης, όταν έρθει η ώρα να αφαιρέσουμε την αυτοκόλλητη ταινία, τραβάμε προσεκτικά το υλικό της πλακέτας μακριά από τους πείρους, γυρίζουμε το υλικό (αριστερά προς τα δεξιά), και τοποθετούμε το πίσω στην ίδια θέση με την άλλη πλευρά του τραπεζιού προς τα επάνω. 34

ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΑΡΧΕΙΟΥ *.ISO ΒΗΜΑ 1 ο : Ανοίγουμε το IsoPro με διπλό κλικ στο εικονίδιο της επιφάνειας εργασίας σας. ΒΗΜΑ 2 ο : Ανοίγουμε το *.iso αρχείο που θέλετε να αλέσετε (mill). ΒΗΜΑ 3 ο : Επαληθεύουμε τη λίστα διαστημάτων κάνοντας κλικ στο εικονίδιο Aperture Τable, επιλέγοντας View > Aperture Table ή πατώντας F3. Εάν δεν υπάρχει φορτωμένος κατάλογος με τα μεγέθη ανοιγμάτων, θα παρατηρήσουμε ότι οι διαστάσεις ανοίγματος έχουν ως προεπιλογή τα 9.99 και 49.99. Αυτά είναι ένα πολύ διακριτικά μεγέθη και πιθανώς να μην χρησιμοποιούνται ποτέ για τη δημιουργία μιας πλακέτας. Αν δούμε τις τιμές αυτές στη λίστα σας, επεξεργαζόμαστε χειροκίνητα τα πλάτη ανοίγματος έτσι ώστε να ταιριάζουν με την έξοδο του CAD πακέτου. Εικόνα 11: Το μενού που αναδύεται επιλέγοντας View > Aperture Table. ΒΗΜΑ 4 ο : Επαληθεύουμε τον πίνακα άλεσης κάνοντας κλικ στο εικονίδιο του Tool Table, επιλέγοντας View > Tool Table ή πατώντας F4. 35

Ο πίνακας των εργαλείων (tool table) εισάγεται συνήθως στο IsoPro αυτόματα, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις δεν μπορεί. Σε αυτή την περίπτωση πρέπει να επεξεργαστούμε τα δεδομένα χειροκίνητα. Εάν τα μεγέθη των εργαλείων έχουν προεπιλεγμένη τιμή 49.99, αυτό είναι μια σημαία που δείχνει ότι αυτές είναι οι προεπιλεγμένες τιμές. Επεξεργαζόμαστε χειροκίνητα τον πίνακα εργαλείων για να ταιριάζει με τα μεγέθη στο δικό μας επιλεγμένο προς χρήση εργαλείο. Εικόνα 12: Το μενού που αναδύεται επιλέγοντας View > Tool Table. αλλάζουμε τις ρυθμίσεις αυτής της οθόνης για να δείξει τις τρέχουσες πληροφορίες του πίνακα εργαλείων. ΒΗΜΑ 5 ο : Βεβαιωνόμαστε ότι έχουμε όλα τα εργαλεία που απαιτούνται για τη διάνοιξη, άλεσμα και σχεδιασμό του περιγράμματος της πλακέτας. ΒΗΜΑ 6 ο : Πηγαίνουμε στη θέση αλλαγής υλικού επιλέγοντας Mill > Material Change και τοποθετούμε την πλακέτα και το εφεδρικό υλικό πάνω στο τραπέζι άλεσης. 36

ΚΟΠΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ Ένα πλήρες σύνολο εργαλείων που απαιτούνται για τη λειτουργία του συστήματος Quick Circuit συμπεριλαμβάνεται στη συσκευασία. Τα εργαλεία αυτά περιλαμβάνουν ένα κλειδί Allen και ανταλλακτικές βίδες για τον σφικτήρα. Επιπλέον, το πακέτο εργαλείων που παρέχεται με το σύστημα Quick Circuit περιλαμβάνει ένα εργαλείο άλεσης χαλκού, ένα δρομολογητή περιγράμματος, 0.78mm (0.031") (end mills), και διαφόρου μεγέθους τρυπάνια (drill bits). Ένα διάγραμμα αυτών των εργαλείων ακολουθεί: Σχήμα 4: Διάφοροι τύποι κοπτικών εργαλείων. Τα τρυπάνια γεώτρησης έχουν κατασκευαστικό πρότυπο 38mm (1.5") μήκος, 3.2mm (1/8") διάμετρο στελέχους κυκλώματος. Αυτά τα τρυπάνια είναι διαθέσιμα σε οποιοδήποτε αριθμητικό μέγεθος από 31 έως 70, κάθε μετρικό μέγεθος από 0.75 μέχρι 3.15mm και κλασματικά μεγέθη έως και 1/8". Τα τρυπάνια άλεσης (end mills) χρησιμοποιούνται για να αλέσουν μεγάλες επιφάνειες πάνω στο υλικό της πλακέτας. Αυτό είναι χρήσιμο όταν έχουμε να κάνουμε με ευρεία διαδρομή αλέσεως ή εξάλειψης της επιφάνειας του χαλκού τρίβοντας τον. Το πλάτος κοπής ενός end mill είναι απλά το μέγεθος του end mill. 37

Τα εργαλεία άλεσης χαλκού είναι κατά παραγγελία για τους σκοπούς του υλικού του κυκλώματος άλεσης χαλκού. Το εργαλείο άλεσης χαλκού έχει μια μυτερή άκρη. Το βάθος του εργαλείου καθορίζει το πλάτος κοπής. Οι δρομολογητές του περιγράμματος (contour routers) χρησιμοποιούνται για να κατευθύνουν σχεδιαστικά ένα περίγραμμα της πλακέτας από ένα κομμάτι του υλικού της ή να εκτελέσουν μια εσωτερική δρομολόγηση. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΗΣ Σχήμα 5: Μηχανισμός κεφαλής με το πόδι πίεσης. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΑΝΩ ΟΡΙΟΥ ΚΙΝΗΣΗΣ Ένα ζευγάρι περικοχλίων χειρός παρέχονται για να ρυθμίσουν την θέση κορυφής (Top Stop position). Το κάτω παξιμάδι θα ορίσει τη θέση, και το επάνω παξιμάδι θα κλειδώσει τα περικόχλια στη θέση αυτή. Η ρύθμιση Top Stop θα επιτρέψει επίσης στο χειριστή να περιορίζει την ποσότητα της ανοδικής κίνησης του σωληνοειδούς εμβόλου. Ανεπαρκής δύναμη σωληνοειδούς για να ξεκινήσει η κίνηση θα προκύψει από την πολύ μεγάλη επέκταση της κορυφαίας θέσης του σωληνοειδούς, π.χ. μεγαλύτερο από 5mm (0.200"). 38

Ελέγχουμε το ανώτατο όριο κίνησης για να βεβαιωθούμε ότι το εργαλείο κοπής θα περάσει πάνω από το τραπέζι άλεσης και το υλικό της πλακέτας πριν επιτρέψει στην κεφαλή να κινηθεί. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΚΑΤΩ ΟΡΙΟΥ ΚΙΝΗΣΗΣ Τις περισσότερες φορές το πόδι πίεσης (pressure foot) θα χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο του βάθους κοπής ενός εργαλείου. Αν δεν χρησιμοποιήσουμε το πόδι πίεσης, μπορούμε να ρυθμίσουμε το κατώτερο όριο της διαδρομής της κεφαλής με τον καθορισμό των περικοχλίων χειρός Bottom Stop. Το επάνω παξιμάδι θα καθορίσει τη θέση, και το κάτω παξιμάδι θα κλειδώσει τα περικόχλια στη κατάλληλη θέση Όταν χρησιμοποιούμε το πόδι πίεσης, μετακινούμε το Bottom Stop προς την ακραία θέση στην οποία και θα κλειδώσει ώστε να αποφευχθεί περιοριστικά η πτωτική πορεία της κεφαλής. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΣΩΛΗΝΑ ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ ΚΕΝΟΥ Ο σωλήνας κενού μπορεί να τοποθετηθεί για διάφορα ύψη εργασίας. Απελευθερώνουμε τη βίδα του σφιγκτήρα του σωλήνα έτσι ώστε να γλιστράει και να περιστρέφεται ο σωλήνας, όπως απαιτείται. Τοποθετούμε το στενό στόμιο εισόδου στη διασύνδεση του εργαλείου κοπής και της επιφάνειας εργασίας. Ο σωλήνας πρέπει να τοποθετείται αρκετά ψηλά για να περάσει πάνω από το τραπέζι άλεσης και το υλικό της πλακέτας. Πρέπει να μην αγγίζει το πόδι πίεσης ή το σύστημα κεφαλής, δεδομένου ότι αυτό θα μπορούσε να περιορίσει την κατακόρυφη κίνηση. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΔΥΝΑΜΗΣ ΤΟΥ ΚΥΛΙΝΔΡΟΥ ΑΕΡΑ Η δύναμη που εφαρμόζεται από τον κύλινδρο αέρα ελέγχεται από τον ρυθμιστή πίεσης του αέρα που βρίσκεται στο μπροστινό μέρος του ελεγκτή πεπιεσμένου αέρα. Ένας 39

μετρητής πίεση του αέρα επίσης βρίσκεται στο μπροστινό μέρος του ελεγκτή πεπιεσμένου αέρα. Για τις πιο τυπικές εφαρμογές, η πίεση του αέρα 2.4 2.7bar (35 40psi) είναι αποδεκτή. Εάν είναι επιθυμητή λιγότερη δύναμη, γυρίζουμε το κουμπί ρύθμισης στο ρυθμιστή προς τα αριστερά μέχρι ο δείχτης να φτάσει σε ένα ποσό λιγότερο από την επιθυμητή πίεση. Μετά γυρίζουμε το κουμπί ρύθμισης δεξιόστροφα μέχρι η επιθυμητή πίεση του αέρα να επιτευχθεί. Είναι προτιμότερο να προσεγγίσει κανείς την επιθυμητή βαθμίδα πίεσης από την χαμηλότερη πίεση για μια πιο ακριβή ρύθμιση. Αν περισσότερη δύναμη είναι επιθυμητή, απλά γυρίζουμε το κουμπί ρύθμισης του ρυθμιστή δεξιόστροφα μέχρι την επιθυμητή πίεση του αέρα. Η ρύθμιση μπορεί να κλειδωθεί πιέζοντας το κίτρινο δαχτυλίδι κλειδώματος γύρω από το κουμπί ρύθμισης. Για να ξεκλειδώσουμε το κουμπί ρύθμισης, απλά τραβάμε το δακτύλιο κλειδώματος έξω μέχρι να είναι χαλαρό. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΣΤΟΝ ΑΞΟΝΑ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ Το λογισμικό IsoPro ελέγχει τον μετατροπέα αξονικής δύναμης για την ταχύτητα άξονα. Τα άνω και κάτω όρια για την ταχύτητα του άξονα ρυθμίζονται αυτόματα σύμφωνα με τον πίνακα εργαλείων (Tool Table). Ο υψηλών ταχυτήτων αξονικός κινητήρας πρέπει να έχει τη δυνατότητα να έρθει σε πλήρη στάση πριν από την επανέναρξη άλεσης. Μετά από μια στάση, η οθόνη του μετατροπέα ταχύτητας θα πρέπει να επιστρέψει στο μηδέν και το κίτρινο χρώμα που συμβολίζει τη λειτουργία αλλαγής ταχύτητας και το πράσινο φως που συμβολίζει την ετοιμότητα λειτουργίας του οργάνου θα πρέπει να πάνε μακριά για να δείχνουν ότι ο εξωτερικός μετατροπέας είναι έτοιμος για την επόμενη εντολή. 40

ΡΥΘΜΙΣΗ ΥΨΟΥΣ ΕΡΓΑΛΕΙΟΥ Η διαδικασία για να ρυθμίσουμε το ύψος ενός εργαλείου πάνω από την πλακέτα θα είναι η ίδια ανεξάρτητα του τύπου εργαλείου που χρησιμοποιείται ή την αξονική διάταξη. Σχήμα 6: Ρύθμιση του ύψους του εργαλείου κοπής πάνω από την πλακέτα. ΒΗΜΑ 1 ο : Επιλέγουμε Mill > Jog από το μενού ή Ctrl + J και τοποθέτησε το τρυπάνι προς την πλευρά του υλικού της πλακέτας. ΒΗΜΑ 2 ο : Χρησιμοποιώντας το Top Stop περικόχλιο, τοποθετούμε το κάτω μέρος του εργαλείου μόλις λίγο πάνω από το υλικό της πλακέτας. Η διατήρηση του εργαλείου όσο είναι εφικτό πιο κοντά με το υλικό της πλακέτας, θα οδηγήσει σε σημαντική αύξηση της διάρκεια ζωής του εργαλείου και την ακρίβεια κοπής. Αυτό οφείλεται στην ταχύτητα με την οποία το εργαλείο χτυπά το υλικό της πλακέτας όταν χρησιμοποιείτε μια διαμόρφωση σωληνοειδούς. Όσο υψηλότερα ξεκινά το εργαλείου πάνω από το υλικό, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιτάχυνση του εργαλείου της σωληνοειδούς διάταξης πριν από την είσοδο του μέσα στο υλικό της πλακέτας. Η επιτάχυνση αυτή αυξάνει την πιθανότητα ξεφλουδίσματος ή σπασίματος του εργαλείου. Ένας καλός κανόνας είναι να τοποθετήσουμε το 1.6mm (1/16") Allen κλειδί επίπεδα στο υλικό της πλακέτας δίπλα από το εργαλείο. Στη συνέχεια, προσαρμόζουμε το 41

Top Stop περικόχλιο έτσι ώστε το ύψος του εργαλείου πάνω από το υλικό της πλακέτας να είναι μικρότερο από το πάχος του κλειδιού Allen. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΒΑΘΟΥΣ ΚΟΠΗΣ ΤΗΣ ΓΕΩΤΡΗΣΗΣ Πάντα πρέπει να ρυθμίζουμε το ύψος του εργαλείου πάνω από το υλικό της πλακέτας πριν την ρύθμιση του βάθους κοπής. Σχήμα 7: Ρύθμιση του βάθους διάτρησης της πλακέτας. Στη δεξιά πλευρά του άξονα είναι το παξιμάδι Knurl (περικόχλιο με ραβδώσεις). Κάτω από αυτό το παξιμάδι, είναι το πόδι πίεσης (pressure foot).tο πόδι πίεσης κινείται κατά μήκος της επιφάνειας του υλικού της πλακέτας πάνω στο τραπέζι άλεσης. Αυτό επιτρέπει να ρυθμίσουμε το βάθος κοπής του εργαλείου που χρησιμοποιούμε με ακρίβεια σε σχέση με την επιφάνεια του υλικού. Διαφορετικά μικρές στρεβλώσεις του υλικού θα μπορούσαν να επηρεάσουν το βάθος κοπής. Περιστρέφοντας τις προεξοχές του Knurl παξιμαδιού προς τα αριστερά, όπως βλέπουμε μπροστά μας την κεφαλή (ή προς τα δεξιά αν είμαστε κοιτάζοντας προς τα κάτω) θα αυξηθεί το πόδι πίεσης, αυξάνοντας έτσι το βάθος κοπής. Το περικόχλιο Knurl Nut έχει ελατηριωτή διάταξη συγκράτησης (clicks ή detents) σε αυτό. Κάθε συγκράτηση (click) μετακινεί το πόδι πίεσης πάνω ή κάτω κατά 0.010mm (0.0004") προσαυξήσεις. 42

ΒΗΜΑ 1 ο : Πιέζουμε προς τα κάτω τη διάταξη της κεφαλής. ΒΗΜΑ 2 ο : Περιστρέφουμε το περικόχλιο Knurl Nut μέχρι του σημείου που το τρυπάνι να είναι κάτω από το κατώτερο μέρος του υλικού της πλακέτας, όταν το πόδι πίεσης έρχεται κατά πρόσωπο με τα υλικά της πλακέτας. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΔΥΝΑΜΗΣ ΤΟΥ ΣΩΛΗΝΟΕΙΔΟΥΣ Το σωληνοειδές έχει περιορισμένη αντοχή στη δύναμη. Βεβαιωνόμαστε ότι έχουμε τοποθετήσει το έμβολο του πηνίου ώστε να έχει ένα κενό μεταξύ του ηλεκτρονικού δακτυλίου και της θήκης, προκειμένου να προστατευτεί από απαγορευτική κίνηση προς τα κάτω. Όταν αλλάζουμε το εύρος της κίνησης της κεφαλής, αλλάζουμε τη ρύθμιση του σωληνοειδούς έτσι ώστε να ταιριάζει αυτού του εύρους χρησιμοποιώντας το περικόχλιο Solenoid Knob. Αν δεν το κάνουμε αυτό μπορεί να περιοριστεί την κατακόρυφη κίνηση. 43

ΔΙΑΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΠΛΑΚΕΤΑΣ Σημείωση: Ανοίγουμε τις τρύπες στη πλακέτα προτού να αλέσουμε τα ίχνη. Διάτρηση μιας τρύπας στο κέντρο ενός μικρού δακτυλίου θα μπορούσε να προκαλέσει στην επένδυση του χαλκού να βγει από το υλικό βάσης. Σημείωση: Η βελτιωμένη ακρίβεια καταγραφής των οπών μικρής διαμέτρου μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση του Entry Material. Το T-Tech διαθέτει αποθέματα υψηλής ποιότητας υλικού εισόδου για το σκοπό αυτό. Μερικές φορές είναι απαραίτητο να τρυπήσουμε μόνο μέρος από ένα στρώμα. Ανάλογα με το αρχείο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μία από τις ακόλουθες μεθόδους: 1. Επιλέγουμε όλες τις δομές που θέλουμε να τρυπήσουμε. Κάνουμε κλικ στο Mill > Mill Selected από τη γραμμή μενού. 2. Κάνουμε δεξί κλικ στη δομή που θέλουμε να τρυπήσουμε και επιλέγουμε Machine > Net Machine κάτω από το μενού. Για να τρυπήσουμε ένα ολόκληρο στρώμα, ακολουθούμε τα εξής βήματα: ΒΗΜΑ 1 ο : Στην παλέτα στρώματος στην αριστερή πλευρά της οθόνης, κάνουμε δεξί κλικ στο πρώτο στρώμα διάτρησης που θέλουμε να κατασκευάσουμε. ΒΗΜΑ 2 ο: Επιλέγουμε Run Layer. Το τραπέζι άλεσης πηγαίνει αυτόματα στη θέση αλλαγής εργαλείου (Tool Change Position). ΒΗΜΑ 3 ο : Εγκαθιστούμε το απαιτούμενο τρυπάνι και ρυθμίζουμε το ύψος του εργαλείου και το βάθος κοπής, όπως απαιτείται. Ανατρέχουμε στη ρύθμιση της κεφαλής και ρυθμίζουμε του βάθους κοπής για διατρήσεις. ΒΗΜΑ 4 ο : Ρυθμίζουμε τη θέση του σωλήνα κενού, όπως απαιτείται. Ανατρέχουμε στη ρύθμιση του σωλήνα κενού. ΒΗΜΑ 5 ο : Όταν είμαστε έτοιμοι, επιλέγουμε Εκτέλεση (Run) στην οθόνη. Ο πίνακα άλεσης τρυπάει όλες τις τρύπες που προσδιορίζονται στο στρώμα. 44

Δεδομένου ότι δεν υπάρχει τρόπος για το μηχάνημα να γνωρίζει αν έχουμε τελειώσει ή όχι με αυτή τη πλακέτα, η κεφαλή μετακινείται στη θέση παρκαρίσματος έξω από τα άκρα της πλακέτας, όταν έχει ολοκληρωθεί κάθε στρώμα. Εάν έχουμε ένα άλλο στρώμα διάτρησης για να κατασκευάσουμε, επιλέγουμε το επιθυμητό επίπεδο από την παλέτα στρώματος και κάνουμε κλικ στο Run Layer. Το τραπέζι άλεσης μετακινείται αυτόματα στη θέση αλλαγής εργαλείου (Tool Change Position) που μας επιτρέπει να μπορούμε να εισάγουμε το κατάλληλο εργαλείο. Τα τρυπάνια έρχονται σε ένα πρότυπο μήκος 38mm (1.5"). Εκτός αν το εργαλείο είναι πολύ φθαρμένο, δεν θα πρέπει να υπάρχει καμία ανάγκη να ρυθμίσουμε το ύψος εργαλείου και το βάθος κοπής. Η προσαρμογή της δύναμη του σωληνοειδούς μπορεί να είναι απαραίτητη για την καλύτερη απόδοση. Εάν η επόμενη λειτουργία είναι η άλεση μιας διαδρομής απομόνωσης, μετακινούμε χειροκίνητα το σύστημα κεφαλής στη θέση αλλαγής εργαλείου. Κατά την αλλαγή εργαλείων από ένα τρυπάνι σε ένα εργαλείο άλεσης, θα χρειαστεί να ρυθμίσουμε το ύψος εργαλείου και το βάθος κοπής, όπως περιγράφεται παραπάνω. 45

ΑΛΛΑΓΗ ΕΡΓΑΛΕΙΟΥ ΣΕ ΜΙΑ ΠΡΟΤΥΠΗ ΑΞΟΝΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ Σημείωση: Υπάρχουν σημαντικές διαφορές στη λειτουργία του Quick Circuit κατά τη χρήση του προαιρετικού άξονα υψηλής ταχύτητας. Η υψηλής ταχύτητας αξονική διάταξη απαιτεί μια διαφορετική διαδικασία για την αλλαγή εργαλείου. Για τη διαδικασία αυτή, θα χρειαστούμε το 1.6mm (1/16") Allen κλειδί και το τρυπάνι ή το εργαλείο άλεσης που σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε. ΒΗΜΑ 1 ο : Μετακινούμε το σύστημα κεφαλής στη θέση αλλαγής εργαλείου επιλέγοντας Mill > Tool Change από τη γραμμή μενού. ΒΗΜΑ 2 ο : Χρησιμοποιώντας το 1.6mm (1/16") Allen κλειδί χαλαρώνουμε τη βίδα που βρίσκεται στο σφικτήρα (chuck). Το εργαλείο τότε θα πρέπει να πέσει έξω από το σφικτήρα. Συνιστάται προσοχή, καθώς τα εργαλεία αυτά είναι ευαίσθητα και μπορεί εύκολα να υποστούν βλάβη από κακή χρήση. ΒΗΜΑ 3 ο : Αποθηκεύουμε το εργαλείο που αφαιρέσαμε στη σωστή θέση του. ΒΗΜΑ 4 ο : Στη συνέχεια, τοποθετούμε το νέο εργαλείο στο σφικτήρα και βεβαιωνόμαστε ότι το εργαλείο κάθεται εντελώς επάνω στο σφικτήρα. Ενώ κρατάμε το εργαλείο στη θέση, σφίξτε τη βίδα του σφικτήρα με το Allen κλειδί. Το εργαλείο μπορεί να συγκρατείται στη θέση του άνετα με το δάχτυλο ή προαιρετικά με τη λαβίδα εργαλείου από την T-Tech. ΒΗΜΑ 5 ο : Ρυθμίζουμε το ύψος του εργαλείου και το βάθος κοπής για την τρέχουσα λειτουργία (διάτρηση, άλεσμα, δρομολόγηση). Ανατρέχουμε στις κατάλληλες οδηγίες χρήσης. 46

Εικόνα 13: Τοποθέτηση νέου εργαλείου κοπής στην αξονική διάταξη. Εικόνα 13β: Έλεγχος του ύψους από την επιφάνεια της πλακέτας, μετά την τοποθέτηση νέου εργαλείου. 47

ΑΛΛΑΓΗ ΕΡΓΑΛΕΙΟΥ ΣΕ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΑΞΟΝΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ Αυτός ο αξονικός κινητήρας έχει ένα σφικτήρα εργαλείου που χρησιμοποιεί ένα μεταλλικό δακτύλιο (collet). Είναι ένα κωνικό περίβλημα που συμπιέζει ομοιόμορφα το εργαλείο. Γυρίζοντας το κουμπί χειρισμού (knob) που είναι στο πάνω μέρος της μονάδας του αξονικού κινητήρα λειτουργεί τον μεταλλικό δακτύλιο. Ο μεταλλικός δακτύλιος πρέπει να είναι χαλαρός, ή ανοικτός, ώστε να αποδεχθεί ένα εργαλείο κοπής. Ο δακτύλιος θα πρέπει να σφίγγεται μόνο όταν ένα εργαλείο έχει τοποθετηθεί. ΒΗΜΑ 1 ο : Μετακινούμαστε στη θέση αλλαγής εργαλείου (Tool Change Position). ΒΗΜΑ 2 ο : Πιέζουμε προς τα κάτω το διακόπτη χειρισμού (knob). Γυρίζοντας το διακόπτη ελαφρώς ενώ πιέζουμε θα επιτρέψει στο κουμπί να πάει πλήρως προς τα κάτω και να ασφαλίσει την περιστροφή της αξονικής διάταξης. Το κουμπί μπορεί να χαλαρώσει και να σφίξει το μεταλλικό δακτύλιο μόνο όταν το κουμπί είναι εντελώς προς τα κάτω με την περιστροφή του άξονα κλειδωμένη. Ποτέ δεν πρέπει να πατήσουμε το διακόπτη κάτω ενώ η άτρακτος περιστρέφεται! Μπορεί να είναι βολικό να κρατάμε την κεφαλή της διάταξης προς τα κάτω με τον αριστερό αντίχειρα στο πόδι πίεσης. Με τα δάκτυλα του αριστερού χεριού μπορείτε να κρατήσετε το εργαλείο στη θέση του, ενώ με το δεξί χέρι γυρίζετε το κουμπί ρύθμισης (knob). ΒΗΜΑ 3 ο : Χαλαρώνουμε το τσοκ (μεταλλικός δακτύλιος collet) στρέφοντάς το αριστερόστροφα. ΒΗΜΑ 4 ο : Εγκαθιστούμε το επιθυμητό εργαλείο. ΒΗΜΑ 5 ο : Σφίγγουμε το τσοκ στρέφοντάς το δεξιόστροφα. Το κουμπί είναι μικρό, επειδή σταθερό σφίξιμο με το χέρι είναι το μόνο που απαιτείται για την εξασφάλιση της θέσης του στελέχους εργαλείου στο τσοκ. Προσοχή: Η υπερβολική σύσφιξη θα μπορούσε να βλάψει το τσοκ. Η διαμόρφωση του περιγράμματος είναι η μόνη λειτουργία που θα πρέπει να έχουμε τοποθετήσει το εργαλείο σφιχτά στη θέση του. 48

ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΒΑΘΟΥΣ ΚΟΠΗΣ ΓΙΑ ΤΟ ΑΛΕΣΜΑ Μπορούμε να εκτελέσουμε τις λειτουργίες άλεσης, χρησιμοποιώντας ένα προκαθορισμένης διαμέτρου άκρο άλεσης (end mill) ή ένα μυτερό εργαλείο άλεσης (milling tool). Το αιχμηρό εργαλείο άλεσης μας επιτρέπει να κατασκευάσουμε την πλακέτα με μεγαλύτερες ταχύτητες, αλλά απαιτεί μια πιο περίπλοκη προσαρμογή του βάθους κοπής. Με ένα άκρο άλεσης (end mill), το πλάτος της διαδρομής άλεσης είναι περίπου ίσο με τη διάμετρο του άκρου άλεσης. Για να ρυθμίσουμε το βάθος κοπής, ακολουθούμε τις παρακάτω οδηγίες. Για ένα αιχμηρό εργαλείο άλεσης (milling tool), το πλάτος της διαδρομής εξαρτάται από το βάθος κοπής του εργαλείου. Δείτε τις επόμενες σελίδες για λεπτομέρειες σχετικά με τη ρύθμιση του βάθους κοπής τόσο του άκρου άλεσης όσο και το αιχμηρού εργαλείου άλεσης. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΒΑΘΟΥΣ ΚΟΠΗΣ ΤΟΥ ΑΚΡΟΥ ΑΛΕΣΗΣ (END MILL) Πάντα πρέπει να ρυθμίζουμε το ύψος του εργαλείου πάνω από το υλικό της πλακέτας πριν την ρύθμιση του βάθους κοπής. Στη δεξιά πλευρά του σώματος της αξονικής διάταξης είναι ένα περικόχλιο με προεξοχές, που ονομάζεται Knurl Nut. Κάτω από το περικόχλιο, είναι το πόδι πίεσης (pressure foot). Το πόδι πίεσης κινείται κατά μήκος της επιφάνειας του υλικού πάνω στο τραπέζι άλεσης. Αυτό μας επιτρέπει να ρυθμίσουμε το βάθος κοπής του εργαλείου με ακρίβεια σε σχέση με την επιφάνεια του υλικού. Διαφορετικά μικρές στρεβλώσεις του υλικού θα μπορούσαν να επηρεάσουν το βάθος κοπής. ΒΗΜΑ 1 ο : Μετακινούμε τον άξονα περιστροφής στο μπροστινό μέρος του τραπεζιού άλεσης και αριστερά ή δεξιά από τον πείρο καθορισμού της θέσης της πλακέτας. Οι 49

τομείς αυτοί δεν χρησιμοποιούνται συνήθως στο ταμπλό. Επιλέγουμε Mill > Move ή πατάμε Ctrl + M, και μετά κινούμε χειροκίνητα το μηχάνημα στην επιθυμητή θέση. ΒΗΜΑ 2 ο : Πιέζουμε προς τα κάτω τη διάταξη της κεφαλής. ΒΗΜΑ 3 ο : Περιστρέφουμε το περικόχλιο (knurl) μέχρις ότου το κάτω μέρος του άκρου άλεσης να είναι στο ίδιο επίπεδο με το υλικό της πλακέτας, όταν το πόδι πίεσης είναι προς τα κάτω. Περιστρέφοντας τις προεξοχές του περικοχλίου (knurl) προς τα αριστερά, όπως βλέπουμε κατά πρόσωπο την κεφαλή θα σηκωθεί το πόδι πίεσης αυξάνοντας έτσι το βάθος κοπής. ΒΗΜΑ 4 ο : Ρυθμίζουμε το βάθος κοπής για το επίπεδο που πρόκειται να αλέσουμε. Το περικόχλιο knurl έχει ελατηριωτή διάταξη συγκράτησης (clicks ή detents) σε αυτό. Κάθε συγκράτηση μετακινεί το πόδι πίεσης πάνω ή κάτω κατά βήμα 0.010mm (0.0004"). Οι παρακάτω προτεινόμενες ρυθμίσεις χρησιμοποιούνται περισσότερο ως σημείο εκκίνησης, ενώ σε μεμονωμένες εφαρμογές θα διαφέρουν. Προτεινόμενες ρυθμίσεις: 14 γραμμάρια (½ oz.) χαλκός 3 κλικ θετικά 28 γραμμάρια (1 oz.) χαλκός 5 κλικ θετικά 56 γραμμάρια (2 oz.) χαλκός 9 κλικ θετικά 84 γραμμάρια (3 oz.) χαλκός 13 κλικ θετικά ΒΗΜΑ 5 ο : Κάνουμε μια δοκιμή κοψίματος για τη σύγκριση. Τα μήκη άκρων άλεσης (end mills) ποικίλλουν. Όταν πραγματοποιείται η διαδικασία άλεσης με διαδοχικές εργαλεία, επαληθεύουμε το βάθος της κοπής διασταυρώνοντάς το με προηγούμενες δοκιμές κοψίματος. ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΒΑΘΟΥΣ ΚΟΠΗΣ ΕΝΟΣ ΑΙΧΜΗΡΟΥ ΕΡΓΑΛΕΙΟΥ ΑΛΕΣΗΣ Πάντα πρέπει να ρυθμίζουμε το ύψος του εργαλείου πάνω από το πλακέτα πριν από τη ρύθμιση του βάθους κοπής. 50

Αιχμηρά εργαλεία άλεσης είναι ελαφρώς μικρότερα από ό,τι άλλα εργαλεία και έχουν είτε μια 60 (μοιρών ) ή 90 (μοιρών) αιχμηρή άκρη (ανάλογα με το στυλ). Το εργαλείο άλεσης πρέπει να κόβει από το εξωτερικό στρώμα του χαλκού: 14 γραμμάρια (½oz.) πλακέτα χαλκού 0.018mm (0.0007") πάχους 28 γραμμάρια (1oz.) πλακέτα χαλκού 0.035mm (0.0014") πάχους 56 γραμμάρια (2oz.) πλακέτα χαλκού 0.070mm (0.0028") πάχους Σχήμα 8: Ρύθμιση του βάθους χάραξης της πλακέτας. Όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος κοπής, τόσο ευρύτερη θα είναι η επιφάνεια άλεσης. Για να ρυθμίσουμε το βάθος κοπής ενός αιχμηρού εργαλείου άλεσης, ακολουθούμε τα βήματα που περιγράφονται παρακάτω: ΒΗΜΑ 1 ο : Μετακινούμε σε μια σαφή θέση στο τραπέζι άλεσης προς τα δεξιά ή τα αριστερά του κύριου πείρου καθορισμού της θέσης της πλακέτας. Αυτές οι περιοχές του τραπεζιού άλεσης δεν είναι χρησιμοποιούνται συνήθως. ΒΗΜΑ 2 ο : Δοκιμάζουμε το πλάτος της διαδρομής άλεσης κάνοντας δεξί κλικ στην περιοχή του πίνακα, όπου θέλουμε να εκτελέσουμε τη δοκιμή και επιλέγουμε Machine > Test Depth of Cut από το αναδυόμενο μενού. Επιλέγουμε το επιθυμητό πλάτος και πατάμε ΟΚ. Το τραπέζι άλεσης θα κατασκευάσει μια οριζόντια διαδρομή, θα κινηθεί προς τα επάνω ως προς το πλάτος της διαδρομής άλεσης, κατόπιν θα γυρίσει πίσω και θα κατασκευάσει μια παράλληλη πορεία με την πρώτη. 51

ΒΗΜΑ 3 ο : Επιθεωρούμε τα αποτελέσματα. Εάν οι δύο διαδρομές δεν αγγίζουν η μια την άλλη, το εργαλείο δεν προκαλεί αρκετά βαθύ κόψιμο στο χαλκό. Σε περίπτωση που συμπίπτουν τα δύο μονοπάτια, το βάθος κοπής είναι πολύ μεγάλο. Για την ακρίβεια, οι δύο δρόμοι πρέπει μόνο ελαφρώς να αγγίζονται, όπως φαίνεται παρακάτω: Σχήμα 9: Επιθεώρηση των μονοπατιών άλεσης. Τα δυο μονοπάτια κοπής δεν ακουμπούν. Τα δυο μονοπάτια κοπής επικαλύπτονται. Τα δυο μονοπάτια κοπής ίσα που ακουμπούν. Εάν το βάθος κοπής χρειάζεται προσαρμογή κουνάμε λίγο περισσότερο την διάταξη της κεφαλής με το ένα χέρι στο πληκτρολόγιο και ρυθμίζουμε το knurl περικόχλιο με το άλλο. Πρέπει να θυμόμαστε ότι όσο βαθύτερα ένα κωνικό, αιχμηρό εργαλείο άλεσης αλέθει στο υλικό της πλακέτας τόσο μεγαλύτερη είναι η διαδρομή κοπής. Όταν έχουμε ένα ικανοποιητικό βάθος κοπής, σηκώνουμε την κεφαλή και απενεργοποιούμε τον κινητήρα της διάταξης του τρυπανιού. Μόλις έχουμε αποκτήσει κάποια εμπειρία, μπορούμε να ρυθμίζουμε το βάθος κοπής, ενώ εκτελείται η διαδικασία άλεσης του αρχείου. Ξεκινάμε με την άκρη του εργαλείου άλεσης πάνω από το υλικό της πλακέτας και τη ρυθμίζουμε με φορά προς τα κάτω κατά την εκτέλεση του αρχείου. Όταν το βάθος κοπής είναι σωστά ρυθμισμένο, μπορούμε να σταματήσουμε τη διαδικασία της άλεσης και να κάνουμε επανεκκίνηση του αρχείου άλεσης. Η ακρίβεια του συστήματος Quick Circuit, εξασφαλίζει ότι η αρχική πορεία άλεσης θα επαναλεστεί ακριβώς με τον ίδιο τρόπο. 52

ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΑΛΕΣΗΣ ΤΗΣ ΠΛΑΚΕΤΑΣ Για να αλέσουμε ένα ολόκληρο στρώμα, ακολουθούμε τα εξής βήματα: ΒΗΜΑ 1 ο : Στην παλέτα στρώματος (layer palette) στην αριστερή πλευρά της οθόνης, κάνουμε δεξί κλικ στο πρώτο επίπεδο απομόνωση (isolation layer) που θέλουμε να κατασκευάσουμε. ΒΗΜΑ 2 ο : Επιλέγουμε την εντολή Run Layer. Το τραπέζι άλεσης πηγαίνει αυτόματα στη θέση αλλαγής εργαλείου (Tool Change Position). ΒΗΜΑ 3 ο : Εγκαθιστούμε το απαιτούμενο εργαλείο άλεσης και ρυθμίζουμε το ύψος του εργαλείου μας καθώς και το βάθος κοπής. Ανατρέχουμε στις ρυθμίσεις του ύψους του εργαλείου και του βάθους κοπής για τα τμήματα άλεσης που περιγράφηκαν παραπάνω. ΒΗΜΑ 4 ο : Ρυθμίζουμε τη θέση του σωλήνα παροχής κενού, όπως απαιτείται. ΒΗΜΑ 5 ο : Όταν είμαστε έτοιμοι, πατάμε ΟΚ στο παράθυρο διαλόγου αλλαγής εργαλείου (Tool Change). Η μηχανή αλέθει τα απομονωμένα μονοπάτια (isolation paths) από το επιλεγμένο στρώμα. Όταν το επιλεγμένο στρώμα έχει τελειώσει, η κεφαλή μετακινείται στη θέση παρκαρίσματος (parking position) εκτός από τα όρια του τραπεζιού άλεσης, όταν έχει ολοκληρώσει κάθε φάση. ΒΗΜΑ 6 ο : Επαναλαμβάνουμε τα βήματα 2 6 για κάθε απομόνωση ή εξάλειψη μέσω τριψίματος του στρώματος. Για κάθε απομόνωση ή στρώμα εξάλειψης υπάρχει μια συγκεκριμένη διάμετρος εργαλείου ανάλογα με τον τύπο του καθορισμένη από το IsoPro στο τέλος του ονόματος κάθε επιπέδου. Ολοκληρώνουμε την κύρια πλευρά (component side) της πλακέτας προτού προχωρήσουμε στην πλευρά ένωσης δεδομένου επειδή αυτό απαιτεί αλλαγή πλευράς του υλικού της πλακέτας, και εκτελούμε το μικρότερο εργαλείο πρώτα. Μερικές φορές είναι απαραίτητο να αλέσουμε μόνο μέρος από ένα στρώμα. Ανάλογα με το αρχείο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μία από τις ακόλουθες μεθόδους: 53