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:

• 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

Скачать Sprint Layout 6.0 (русская версия)

1 file(s) 1.83 MB

Download

Плата подсветки шпинделя 52мм

1 file(s) 2.82 KB

Download

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.

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.

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:

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

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.

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

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

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:

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:

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

Имя

Email*