Platinenfräsen, aber richtig!

Das Fräsen von Platinen scheint für viele Modellbauer mit Fräse echtes Neuland zu sein, wie viele Fragen zeigen.

Daher hier einmal ein Bericht mit unseren Erfahrungen.

Vorbereiten der Fräse

Das wichtigste beim Platinenfräsen ist eine ebene Unterlage zum befestigen der Platine. Wird zum fräsen eine Opferplatte benutzt, auf der bereits langsam der Grand-Canyon sichtbar wird, weil schon 200 Teile drauf durchgefräst wurden, dann kann das nix werden!

Es ist unbedingt empfehlenswert, eine neue, glatte MDF-Platte einzusetzen. Wenn der Frästisch nicht wirklich gerade ist, empfiehlt es sich, diese MDF-Platte zuvor plan zu fräsen. Da beim Fräsen von Platinen mit einer Zustellung von 0,15 oder 0,2mm gearbeitet wird, sind schon geringste Abweichungen problematisch und führen zu unbrauchbaren Ergebnissen.

Wir befestigen die Platine mit Hilfe von Alu-Winkeln die wir auf die MDF-Grundplatte schrauben. So liegt die Platine absolut plan auf und die Aufpilzungen durch das Eindrehen der Schrauben sind weit genug von der Platine weg. Das direkte Anschrauben hat sich bei uns nicht bewährt.

Platinen bohren

In einem ersten Schritt werden die Löcher mit dem Bohrprogramm gebohrt. Das machen wir mit einem 0,8mm zweischneidigem Spiralfräser.

So schaut das Ergebnis aus.

Das Isolationsfräsen

Wenn die Löcher gefräst sind, beginnen wir mit dem Isolationsfräsen. Dabei werden die Leiterbahnen aus der Kupferfläche herausgearbeitet. Das machen wir mit einem 60-Grad Gravierstichel und einer Zustellung von 0.15mm. Natürlich ist ein genaues Setzen des Nullpunktes der Z-Achse die Voraussetzung für ein gutes Ergebnis.

TIP: Wenn man eine Durchgangsprüfer hat und einen Anschluß an die Platine anschließt und dann anderen an den Fräser, so kann man wirklich auf den hunderstel genau den Nullpunkt setzen. Dann einfach ganz langsam mit dem Fräser herunterfahren bis der Durchgangsprüfer piepst. Jetzt ist die Spitze auf der Platine.

Wer die Breite der Fräsbahn berechnen möchte, dem sei der Artikel “Breite der Fräsbahn berechnen” empfohlen.

Dabei wird bei Pertinax mit einem Vorschub von 15 -18 mm/s gearbeitet. Bei Epoxy fahren wir mit 12 – 15 mm/s. Drehzahl des Gravierstichles ca. 20.000 bis 22.000 Umdrehungen (Etwas mehr als Stufe 4 auf der KRESS 1050)

Ist die Drehzahl zu gering, bildet sich ein Grad auf dem Kupfer.  Ist der Vorschub zu gering, dann wird der Gravierstichel sehr schnell stumpf!

Zum Schluß werden die großen Bohrungen und dann die Umrisse der Platinen mit einem 1mm Zweischneider-Spiralfräser gefräst.

Der Einsatz einer Absaupung ist empfehlenswert, insbesondere bei Epoxy-Platinen. Es entsteht doch eine Menge feiner Staub, der zudem aufgrund der Kupferpartikel zu netten Kurzschlüssen führen kann, wenn er z.B. in elektronische Geräte eindringt.

Vorbereiten zum Bestücken

Wenn die Platinen fertig sind, dann sollte man diese vor dem Bestücken reinigen, um Fett- und Oxydschichten zu entfernen. Dazu legen wir die Platine in ein Waschbecken und geben einen großen Klecks Scheuermilch auf die Platine.

 

Dann mit einer Handbürste kräftig scheuern, bis das Scheuermittel grau wird. Dann ist die Platine blank und kann mit klarem Wasser abgespült und getrocknet werden.

Jetzt ist die Platine fertig zum bestücken. Wer will, kann die Patine noch mit einem Lötlack behandeln (z.B. SK10 von Kontakt Chemie) um ein Anlaufen zu verhindern und das Löten zu erleichtern.

Fehlerquellen beim Platinenfräsen

Es gibt beim Platinenfräsen mitunter völlig unbrauchbare Ergebnisse. Die Fräsbahnen sind unsauber, die Kupferkaschierung löst sich vom Basismaterial.

Die Ursache für solche Probleme sind meist verschmutzte Spannzangen am Fräsmotor, die dann zur Folge haben, dass der Fräser unrund läuft. Dazu reicht nur ein klein wenig Frässtaub! Die so verursachten Vibrationen haben dann die oben gezeigten Symptome zur Folge.

Wird nun die Spannzange sorgfältig gereinigt, ebenso die Spannzangenaufnahme an der Spindel und die Überwurfmutter, dann ist wieder alles OK. Das Fräsergebnis ist wieder perfekt.

 

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