Diseño y construcción de un equipo ROUTER CNC para fabricación y perforación de circuitos PCB

Abstract

Actualmente los circuitos PCBs son altamente utilizados en la fabricación de equipos, controladores y sistemas de control tanto a nivel industrial como en proyectos de investigación en universidades. Para su fabricación, se emplea, en su mayoría, el método por ataque químico con cloruro férrico el cual presenta riesgos para la salud humana y constituye un factor contaminante para las reservas acuíferas debido a que arroja hierro en las mismas. Es por ello que se realizó esta investigación, mediante el diseño y construcción de un equipo CNC para realizar el fresado y taladrado de las placas de cobre mediante arranque de viruta evitando el uso del cloruro. Adicionalmente el método CNC presenta ventajas tales como mayor precisión y menores tiempos de proceso, por otra parte, presenta la principal desventaja de costo de implementación, sin embargo, se diseñó la máquina en base a los requerimientos del cliente valorados mediante una matriz QFD con un enfoque en reducción de costos de manufactura manteniendo la calidad del equipo, la inversión final fue de un 15.8% menos que su competidor más cercano en el mercado nacional. El equipo se constituye de tres partes principales: mecánica, electrónica y software de control. Dentro de la parte mecánica se empleó el mecanismo de husillo de bolas y motores a pasos, logrando precisión y velocidades de avance para un buen acabado superficial. Los softwares empleados se caracterizan por ser libres y de fácil integración con la parte electrónica garantizando el trabajo autónomo de la máquina a partir del código G. Finalmente se realizaron pruebas para garantizar el correcto desempeño de la máquina.