Platinenfräsen: Gravierstichel bricht oft ab

Ich will mit meiner CNC-Fräse und einem Gravierstichel (10°x0,1mm) ein Platinenlayout fräsen.
Mir ist es jetzt jedoch schon zweimal passiert, dass die Spitze des Gravierstichels beim Fräsen abgebrochen ist! :cry: Der Stichel steckt in einem Proxxon (20.000 U/min), Vorschub war 175-190 mm/min. Der Winkel des Gravierstichels muss so klein sein (10°), weil meine Fräse in Z-Richtung nicht so präzise ist und weil so eine weitgehend konstante Gravierbreite eingehalten wird.

Was könnte ich verbessern, um ein Abbrechen zu verhindern? Meine Idee wäre den Vorschub zu verringern, aber eigentlich hab ich das Gefühl, dass die 175 mm/min nicht so viel sind. Woran kann das Abbrechen sonst liegen?

Bevor ich jetzt noch weitere Gravierstichel schrotte, würde ich gerne Einschätzungen von euch hören, was ich anders machen könnte.

Woraus ist die Platine?
Der Stichel aus HM oder HSS?

Zitat:

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weil meine Fräse in Z-Richtung nicht so präzise ist und weil so eine weitgehend konstante Gravierbreite eingehalten wird.

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Könnte auch ein Grund sein.

Der Vorschub sollte mit knapp 0,01mm pro Umdrehung ok sein.

Da gibt es mehrere Möglichkeiten:
der Vorschub ist zu groß, der Spindelantrieb läuft unrund, die X- und Y-Achsen haben Spiel oder ruckeln leicht.

Im großen und ganzen bricht der Stichel ja dann ab, wenn die Belastung zu groß wird.

Florian

Hallo,

HM-Stichel sind sehr empfindlich und Spiel in den Achsen (wenn diese zu leicht gehen) oder in der Spindel (hatte ich bei den Proxxon auch schon) können schnell zum Zerbrechen führen. Z.B. wenn der Stichel dadurch beim eintauchen erst kurz auf der Oberfläche "tanzt" bevor er in das Material eingreift.

MfG
Manu

Erstmal vielen Dank für die Antworten bisher

Es handelt sich um diese Stichel: http://cgi.ebay.de/10-Stk-3-175-x-10...item230da27220

Da steht nichts über das Metall, nur die Rockewellhärte von 92,1.
Das Platinenmaterial ist Hartpapier, die Eintauchtiefe beträgt etwa 0,3 mm (plus/minus 0,1mm).

Ob die Achse des Proxxons Spiel hat, kann ich mit dem bloßen Auge leider nicht feststellen, aber diese Stahlspannzangen sollen (zumindest laut Proxxon) recht präzise sein. Inwiefern die Spindelachse insgesamt rundläuft, ist eine andere Sache.

Das Problem ist, dass ich diese ganzen Ungenauigkeiten so mit dem Auge nicht feststellen kann! Die X-/Y-Achsen haben vermutlich ein wenig Spiel (würde mich wundern wenn nicht), aber eigentlich nicht so wild. Ich denke dafür spricht das (halbfertige) Ergebnis, da es "von der Form her" gar nicht soo schlecht ist... Ich hab euch also mal ein Bild gemacht (klick Thumbnail, 500kB):

Bild hier  

Da ich also denke, X- und Y-Achse haben nicht so viel Spiel und ich den Rundlauf des Proxxons kaum bestimmen kann, gestaltet sich die Fehlersuche leider etwas problematisch! Auch, ob der Stichel "tanzt" lässt sich mit bloßem Auge nicht erkennen, was aber vermutlich noch nichts heißt.


Könnte ich nicht durch niedrigeren Vorschub den Gravierstichel trotz eventuellem Ruckeln vorm Tod bewahren?

Habt ihr eventuell noch weitere Ideen, was ich versuchen könnte?


PS: Kann mir leider nicht zu viele Fehlversuche leisten, habe jetzt noch 9 funktionierende Stichel, 3 sind schon futsch... :wink:

Zitat:

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Könnte ich nicht durch niedrigeren Vorschub den Gravierstichel trotz eventuellem Ruckeln vorm Tod bewahren?

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Jein, ein niedrigeren Vorschub könnte helfen, ein zu niedriger kann sich wiederum noch negativer auswirken.

Wie weit kommst du denn mit einem Stichel?

Hmm, vielleicht sind die 0,3mm auch zuviel bei dem Spitzenwinkel.

Du scheintst auch Probleme mit ner planen Aufspannung der Platine zu haben. (Vorher plangefräst?)
Evtl. wär ein Gravurtiefenregler hier ne Hilfe.

An sich sieht die Platine recht gut aus. Keine Fransen erkennbar.

Ich würde auf Spiel in der Achse tippen, bzw. Radialschlag der Spannzangen/Spindel.

Generell habe ich mit dieser Art von Stichel keine guten Erfahrungen.
Vielleicht wäre ein Gravierfräser besser? Möglich wärs.
http://www.sorotec.de/shop/index.php...erfraeser.html

Mit HSS würde ich an ne FR4 Platine auf keinen Fall drangehen, Hartpapier habe ich noch nicht probiert. (Bei FR4 ist der ruckzuck stumpf)

Zitat:

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(Vorher plangefräst?)

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Eine Platine vorher plan fräsen :D

Zitat:

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ein zu niedriger kann sich wiederum noch negativer auswirken

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Warum, kannst du mir das erklären?

Ein Gravurtiefenregler wär toll, ich trau mir nur nicht zu, einen solchen zu konstruieren, der in diesem Maße präzise die Höhe einhält... Allein schon die Befestigungsmöglichkeit ist schlecht (Holz): siehe Bild

Das mit der Planarität ist auch noch so ein Problem, da der Tisch größer ist als die Verfahrwege. Einen "halb" plangefrästen Tisch stelle ich mir aber auch problematisch vor... Bisher hab ich immer versucht, Papier drunter zu legen (eine Schicht ~0,1mm), klappt nur semi-gut.

Die Haltbarkeit der Stichel ist unterschiedlich, gestern hat er aber z.B. schon nach folgendem aufgegeben:

Bild hier  

Ich denke 0,3mm brauch ich bei den derzeitigen Toleranzen schon, sonst geht er zu oft nicht ins Material rein.

Ich seh schon, es führt wahrscheinlich nichts am Planfräsen und einem Gravurtiefenregler vorbei... Ersteres lässt irgendwie lösen, aber bei zweiterem hab ich noch keine Idee, wie ich das machen soll. Was Google liefert, sind tolle Alu- oder Stahlteile die bei meiner LowCost-Fräse mit Holz aber vermutlich keinen Sinn haben. Außerdem hab ich nicht die Möglichkeit Metall dermaßen zu bearbeiten.

EDIT: Was ich total vergessen hab zu sagen, was aber wahrscheinlich wichtig ist: Der Stichel ist beim Eintauchen abgebrochen! Ist mir selbst erst grad noch eingefallen ](*,) . Da spricht dann vermutlich viel für eine "Tanzeinlage", oder?

Dann probier doch mal mit ner Rampe einzutauchen. Also nicht senkrecht rein, sondern dabei ne Vorschubbewegung ausführen.

Da bei mir der Tisch auch nicht perfekt plan ist, und auch größer als der Verfahrweg, mache ich zum Platinengravieren immer ein Stück MDF drunter, (etwas größer als die Platine) und fräse das plan.
Zusätzlich noch Anschlagkanten mit rein, dann wird die Positionierung einfacher.

Hm, aber wie soll ich Rampen mit dem Layoutfräsen verbinden. Das geht doch nicht, weil die Fräsbahnen einen festen Anfangspunkt brauchen...

Das nennt man Pendelbewegung, sind zwei Sätze die du pro eintauchen von Hand mit ins Programm bringen musst.

Zitat:

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Zitat von BurningBen

Dann probier doch mal mit ner Rampe einzutauchen. Also nicht senkrecht rein, sondern dabei ne Vorschubbewegung ausführen.

Da bei mir der Tisch auch nicht perfekt plan ist, und auch größer als der Verfahrweg, mache ich zum Platinengravieren immer ein Stück MDF drunter, (etwas größer als die Platine) und fräse das plan.
Zusätzlich noch Anschlagkanten mit rein, dann wird die Positionierung einfacher.

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Hmmm, ich besitze zwar keine Fräse aber um die Fläche von einem Zylinderkopf palan zu "schmirgeln" haben wir Früher eine Glasplatte als plane Unterlage benutzt.:-)

Gruß Richard

Muss ich die wirklich von Hand einfügen? Das käme bei der Menge an Eintauchgängen bei einer Platine nämlich nicht infrage. [-( :cheesy: Oder gibt es da Plug-ins z.B. für PCB-GCode? Für EMC wahrscheinlich nicht... Auch eine selbstgebastelte Automatisierung stelle ich mir hierfür sehr kompliziert vor...

Also, erstmal brauchst du ne Vorrichtung auf welche du auf den Tisch schraubst, auf welche du deine Platine plan aufliegen kannst.

Aber was hast du eigentlich für Platinen? Meine waren bisher immer sehr gerade.

Mit was für nem Vorschub tauchst du eigentlich ein? Doch wohl nciht mit dem normalen Arbeitsvorschub?

Doch der Vorschub ist bei X, Y und Z gleich. Wieso, ist das falsch?

Der Tisch besteht aus einer Pressspanplatte mit Kunststoffbeschichtung. Darauf klebe ich zwei Streifen Paketklebeband (selbstverständlich ohne Falten und nicht überlappend) worauf die Platine mit ein paar Tröpfchen Sekundenkleber befestigt wird. Das hält und lässt sich nachher mit einem Messer wieder ablösen. Bei der Befestigung mit Spannpratzen hatte ich immer das Problem, dass die Platine von den Spannpratzen runtergedrückt wurde und dann nicht plan war.

Ja, wenn du plan (wenn man das bei einem Stichel so nennen will) eintauchst, dann solltest du mit weniger Vorschub rein.

Wann bricht er denn meist ab? Beim eintauchen, in einer Graden... oder mal so mal so?

Warum eigentlich 0,3mm tief? Die Kupferschicht ist doch nur ein paar hundertstel Millimeter dick. Würdest du einen stabileren Stichel, mit einem größeren Winkel nehmen und tauchst nicht so tief ein, dann hast du das selbe Ergebnis.

Wieviel Vorschub etwa? Ist 100mm/min z.B. ein guter Wert?

Das letzte Mal brach er beim Eintauchen ab, bei den beiden Malen davor weiß ich es nicht mehr.

Den Wert 0,3mm hab ich wahrscheinlich mal irgendwo im Internet gelesen, so hat man auch etwas Spielraum für Ungenauigkeiten nach oben... Hat sich, ohne genauen Grund, als ein Standardwert bei mir "eingeschlichen". Wenn ich weniger nehm, hab ich halt die Befürchtung, dass der Stichel noch öfter als bisher, die Kupferschicht nur ankratzt und nicht durchtrennt.

Rein meinem Gefühl nach würde ich sagen das 100 immernoch zuviel ist, 50 würde ich mal versuchen, vielleicht noch weniger, ich kenn deine Maschine ja nicht.
Solch ein Stichel ist für sowas einfach nicht gemacht.

0,3mm ist 4 - 10 mal soviel wie nötig wäre.
Ist doch nicht schlimm wenn er sie nur ankratzt, dann stellst du halt beim zweiten Durchlauf etwas mehr zu.
Und dann könntest du noch versuchen das Spiel aus deinen Führungen zu bekommen.

Also bei 50mm/min würde man wohl für Platinen ewig brauchen. Ich arbeite zwar mit Tiefenregler und nicht so kleinem Spitzenwinkel aber normalerweise fräse ich zurzeit so im Bereich 300-480mm/min in FR4, je nach Kompexität.
Also zu einem Tiefenregler kann ich beim Platinenfräsen nur raten und seitdem ich eine stabilere Spindel habe (kleine Suhner anstatt die Proxxon) sind auch die Standzeiten der Fräser deutlich größer geworden.

MfG
Manu

Liess lieber mal richtig, ich rede von einem Eintauchvorschub!

Na gut, eintauchen tue ich mit 720mm/min bei den Graviersticheln.
Also ansatt langsames Eintauchen würde ich dann doch lieber versuchen Spiel aus den Achsen zu nehmen, Rundlauf untersuchen/verbessern und einen stabileren Stichel zu verwenden.

MfG
Manu

Zitat:

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Also ansatt langsames Eintauchen würde ich dann doch lieber versuchen Spiel aus den Achsen zu nehmen, Rundlauf untersuchen/verbessern und einen stabileren Stichel zu verwenden.

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Absolut korrekt!

Naja, klingt halt etwas hart aber HM-Stichel sind sehr empfindlich, wobei ich aufgrund des Brechens mal von HM ausgehe.
Ich habe auch eine ganze Weile gebraucht, um das Platinenfräsen halbwegs in den Griff zu bekommen. Gerade auch was Werkzeugstandzeiten angeht, zumal die Stichel, die ich verwende, nicht wirklich günstig sind.
Der Tausch des Proxxon, der sich nach einigen Dauerstunden Fräsen schon in seiner Gräuschkulisse geändert hat, gegen die Suhner (war einfach ein Kompromiss aus Kosten und halbwegs vernünftiger Lagerung) hat schon einiges gebracht an Standzeit. Die Proxxon hatte zuletzt auch Spiel in der Lagerung. Dremel ging gar nicht, da die Spannzange sowas von schlecht im Rundlauf war, dass der Fräser vor lauter Rumgeeiere überhaut nicht mehr eintauchen wollte.

MfG
Manu

Also von weniger Vorschub der Z-Achse würdet ihr abraten? Dann bleibt mir wohl nur übrig, es mit Stabilisierung und/oder Gravurtiefenregler zu versuchen...

Hi

Ich würde zu einem kleineren Vorschub raten.
Es ist ganz normal einen kleineren Vorschub als den Arbeitsvorschub zum eintauchen zu nehmen.

Das eigentliche Problem, die instabilität der Maschine, bleibt natürlich weiterhin ein Problem.

Jein,
die LPKF Maschinen ohne Motorbetriebene Z-Achse tauchen via Elektromagnet ein und zwar bedeutend schneller als die Achsen verfahren.

Muss man aber einfach ausprobieren. Ev. sieht man beim langsamen Eintauchen auch das Problem.

MfG
Manu