Одна из проблем, связанных с сосредоточением внимания на последних высокотехнологичных решениях, заключается в том, что при таком большом количестве решаемых задач вы можете упустить полезные альтернативы в других областях. Одной из важных проблем инженера электронщика — создания печатных плат (PCB) и пайка электроники для поверхностного монтажа (SMT).
Одним из хороших вариантов можно считать предложения одного из профессоров колледжа — предложить своим ученикам использовать фрезерный станок с ЧПУ SainSmart Genmitsu (рисунок ниже). Недорогой станок с числовым программным управлением (ЧПУ) — лишь один из многих на рынке, способных сделать печатную плату из медной пластины, расположенной на непроводящей подложки.
Как и 3D-принтеры, недорогие 3D-станки с ЧПУ со временем значительно улучшились. Точно так же программное обеспечение, доступное для проектирования печатных плат и управления этими машинами, стало более простым в использовании и более доступным, часто в виде решений с открытым исходным кодом. Они также являются хорошим дополнением к 3D-принтерам для области применения, которую мы оценивали, поскольку многие студенты уже использовали 3D-принтеры для создания любительских корпусов роботов.
Цена на недорогие 3D-принтеры и станки с ЧПУ в наши дни сопоставима с ценой на принтер среднего класса, что делает их доступными как для студентов, так и для инженеров.
Однако у недорогих решений есть свои ограничения. Скорость и точность часто находятся на первом месте, наряду с ограничениями по размеру рабочей области. Тем не менее, для многих приложений эти ограничения не являются проблемой. Аналогичным образом, особенно для печатных плат, создание нескольких связанных плат является одним из способов создания решений в рамках имеющихся инструментов.
Производительности данных недорогих машин зачастую более чем достаточно для многих проектов. Вдобавок ко всему, на самом деле существует разброс решений от низкого до высокого уровня. Рынок 3D-принтеров предлагает аналогичное сочетание цены и производительности и множество различных реализаций.
Станки с ЧПУ далеко не впервые используются для создания печатных плат. Более десяти лет назад было обсуждение фрезерного станка LPKF ProtoMat (рисунок ниже), который является профессиональным решением проблемы. В то время было мало недорогих 3D-принтеров, и ProtoMat стоил недешево. Они по-прежнему дороги, но они стоят своих денег, поскольку намного более эффективны и точны, не говоря уже о более быстрых процессах изготовления. Дополнительная точность позволяет создавать мелкие детали, такие как бортовые антенны. Центровка позволяет даже строить многослойные печатные платы.
Другой подход используется в 3D-принтере DragonFly 2020 от Nano Dimension (рисунок ниже). Это аддитивный подход, аналогичный 3D-печати, но с использованием металлических чернил. Они могут создавать печатные платы, которые точно соответствуют характеристикам печатных плат, разработанных с использованием оборудования серийного производства. DragonFly, как и решение LPKF, имеет более высокую цену, потому что он отвечает более профессиональным требованиям, таким как скорость, точность и максимальный размер печатной платы.
Быстрое прототипирование является ключом к выпуску продуктов, и такие инструменты, как 3D станки с ЧПУ, являются частью решения. Они могут не только вырезать название продукта на паспортной табличке, но и быть универсальным дополнением к набору инструментов разработчика.
