Домой Своими руками Светодиодная подсветка шпинделя 52мм

Светодиодная подсветка шпинделя 52мм

177
Светодиодная подсветка шпинделя 52мм

Во время фрезеровке на своем станке мне очень не хватало освещения рабочей зоны. Пробовал и настольную лампу и другие способы, но при выставлении фрезы мешала и сама лампа и всякие тени, точного позиционирования фрезы не получалось. Решено было сделать круговую светодиодную подсветку шпинделя, чтобы не было теней вообще и достаточно хорошо освещалась рабочая поверхность станка. Благо китайцы сделали 4 отверстия с резьбой M4 в нижней части шпинделя

На местном рынке приобрел десяток SMD светодиодов 5730
С помощью сервиса по расчету светодиодов на сайте CXEM.NET рассчитал сопротивления
Поучились такие значения и такая принципиальная схема:

Схема LED подсветки шпинделя
Схема LED подсветки шпинделя
  • Расчетное сопротивление резисторов: R1..R8: 44 Ом
  • Стандартные значения резисторов R1..R8: 47 Ом (0.125 Вт)
  • Цветовая маркировка R1..R8: желтый, фиолетовый, черный, золотой, золотой
  • Рассеиваемая мощность на резисторах: R1..R8: 118 мВт
  • Рассеиваемая мощность на светодиодах: 1.12 Вт
  • Потребляемый ток всей схемы: 400 мА
  • Потребляемая мощность всей схемы: 2.06 Вт

Замерял штангенциркулем SMD светодиоды, резисторы, разъем XH 2.54 и сам шпиндель, включил программу Sprint Layout 6.0 и приступил к проектированию печатной платы.

 

Изготавливаем печатную плату для подсветки шпинделя

Открывай в программе Sprint Layout файл платы, жми на печать и настраивай печать шаблона как на рисунке ниже. Пару слов о бумаге — я использую бумагу из глянцевых журналов, плотную, с обложки. Рекомендую пробовать и найти для себя подходящую

Настройки печати в Sprint Layout:

Настройки печати в Sprint Layout
Настройки печати в Sprint Layout

Отключи в настройках принтера экономию тонера и выставь на максимум качество и разрешение при печати

Подготавливаем стеклотекстолит

Подбираем подходящий по размерам кусок одностороннего стеклотекстолита. Для всех своих плат я использую текстолит толщиной 1,5мм и с толшиной медного слоя 35 мкм. Вытираем загрязнения на заготовке обычной тёркой/ластиком и зачищаем медный слой наждачной бумагой P400-P600, круговыми движениями. Затем промываем с мылом плату под проточной водой, а когда высохнет вытираем медь ватным диском смоченным в растворителе (646 например). После этого не рекомендую прикасаться к меди руками.

Подготовка стеклотекстолита
Подготовка стеклотекстолита

Переносим рисунок дорожек на заготовку

Подготовим заранее емкость с мыльной, горячей водой. Берем подходящую по размеру емкость, набираем с крана или чайника горячую воду и растворяем в ней примерно одну ложку жидкого мыла / шампуня или геля для душа. Отставляем это в сторону.

Нагреваем утюг на максимальном режиме. На кусок ДСП или другой поверхности, кладем нашу заготовку медью вверх, сверху накрываем чистым листом бумаги и прогреваем этот «бутерброд» секунд 15-20. Это нужно для того, чтобы медь расширилась и тонер лег плотно. После того, как заготовка прогрета — кладем нашу «переводку» на плату, накрываем листом бумаги и также, 15-20 секунд, проглаживаем с нажимом.

Перенос тонера на медь
Перенос тонера на медь

Аккуратно, так как заготовка горячая, кидаем её в мыльный раствор на 15 минут. За это время бумага раскиснет и её легко можно будет удалить. Можно на 10 минуте достать заготовку из воды и слегка потереть бумагу старой зубной щеткой, а потом снова закинуть в емкость. Спустя 15 минут, круговыми движениями, снимаем зубной щеткой всю бумагу. Вот такой результат у тебя должен получиться:

Плата подсветки - дорожки
Плата подсветки — дорожки

Вырезаем печатную плату из заготовки

Зажимаем заготовку на столе нашего станка и устанавливаем фрезу по центру напечатанного крестика. Фрезу я использовал двухзаходную, по алюминию, диаметром 2 мм, но подойдет и обычная кукуруза. В первую очередь  вырезаем центральное отверстие и четыре крепежных отверстия.

Скачать DXF
Скачать G-код, под фрезу D2

Пыль которая образуется во время фрезеровки стеклотекстолита очень вредна, по-этому поливайте водой место фрезеровки

Вторым этапом вырезаем заготовку

Вытравливаем плату подсветки шпинделя

нам понадобится:

  • Ёмкость для изготовления раствора и травления
  • Перекись водорода
  • Чайная ложка соли
  • Чайная ложка лимонной кислоты
Приготовление раствора для травления
Приготовление раствора для травления платы

Приготовление раствора

В качестве емкости для раствора и травления я использовал стерильную банку для анализов. В чаше удобно приготовить раствор, а в крышке — травить плату подсветки.

Итак наливаем в емкость 25 грамм перекиси водорода, добавляем ложку соли, ложку лимонной кислоты и тщательно перемешиваем до полного или почти полного растворения. Обратите внимание на срок годности перекиси. Да, она имеет срок и должна быть в пределах.

В отличии от хлорного железа, травление в растворе перекиси имеет ряд преимуществ. Во-первых отсутствует специфический и вредный запах (раствор на основе перекиси во время травления пахнет «больничкой») Во-вторых от раствора перекиси не остаются трудновыводимые пятна.

Травление

После приготовления раствора переливаем его в крышку и кладем вырезанную плату на раствор медью вниз. Да, именно кладем на раствор)) Поверхностное натяжение не даст плате утонуть и это нам поможет — медь сможет спокойно оседать на дно и процесс травления ускорится.

Травление платы подсветки шпинделя
Травление платы подсветки шпинделя

У меня весь процесс травления занял 20 минут, смотрим на плату спустя 5, 10 и 15 минут:

Паяем плату подсветки шпинделя

Ну вот и всё, большая часть работы сделана, осталось припаять к плате необходимые компоненты, проверить и установить подсветку на шпиндель.

Сверлим отверстия

инструмент:

  • шило
  • сверло диаметром 1 мм
  • дрель или шуруповёрт

Я обожаю сверлить отверстия в печатных платах вручную, если это конечно не серийный заказ. Так что и в этот раз я сверлю своим любимым шуруповертом Makita и сверлом советского производства (made in Riga) диаметром 1 мм и хвостовиком 2мм. В следуюшей статье я расскажу и покажу как просверлить все отверстия на ЧПУ станке на этапе вырезания платы, ну а пока так: намечаем центра отверстий шилом и аккуратно, не спеша наслаждаемся процессом

Сверловка отверстий в плате
Сверловка отверстий в плате

После того как все отверстия просверлены — зачищаем поверхность наждачной бумагой P400-P600. Этим мы уберем заусенцы после сверловки и снимем тонер с дорожек. Если зачищать устали, а тонер еще присутствует — пользуемся растворителем.

Припаиваем LED светодиоды и др.

понадобятся:

  • паяльник ватт на 40
  • олово
  • канифоль / гель для пайки
  • SMD светодиоды 5730 — 8шт.
  • резисторы 47Ом / 0,125Вт — 8шт.
  • контактный разъем XH 2.54-2
  • кусачки
  • пинцет
Компоненты для LED подсветки
Компоненты для LED подсветки

Паяем

Ну тут не буду учить и давать советы и рекомендации, раз ты дочитал до этого абзаца, то паять ты умеешь! Аноды светодиодов через резисторы на +5В, катоды вместе и на -5В

Собираем и устанавливаем подсветку на шпиндель

я использовал:

  • болт M4x12
  • шестигранный ключ
  • изоляционная шайба M4
  • изоляционная втулка M4 L10

В самом шпинделе уже с завода сделаны отверстия с нарезанной резьбой M4, так что трудностей с установкой у тебя не возникнет. На рисунке видно, как я собрал:

LED подсветка на шпинделе
LED подсветка на шпинделе

Как провести проводку и подключить подсветку к блоку питания читайте в этой статье: статья в процессе написания

Ну и напоследок фото готовой работающей светодиодной подсветки установленной снизу шпинделя:

LED подсветка шпинделя 52мм
LED подсветка шпинделя 52мм

Не в привычках хвалить свою работу, но получилось реально круто! Рабочее пространство ярко освещено, никаких тебе теней!

Понравилась статья? Она не последняя!
Подписывайся на уведомления о новых статьях

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here