Fresadora CNC microcontroladora para confecção de placas de circuito impresso

• Autor(a) principal: Leal, João Felipe
• Data de Publicação: 2015
• Outros Autores: Ribas, Matheus Taborda
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9573
• topic: CNPQ::OUTROS::ENGENHARIA MECATRONICA; Mecatrônica; Circuitos impressos; Fresadoras; Microcontroladores; Mechatronics; Printed circuits; Milling machinery; Microcontrollers

No decorrer do curso de Mecatrônica Industrial, foi observada a dificuldade recorrente dos alunos quando se fez necessária a confecção de Placas de Circuito Impresso, conhecidas como PCIs. Os processos manuais existentes não proporcionam um resultado final adequado e normalmente apresentam muita instabilidade devido à falta de prática dos alunos e robustez do próprio processo. Adicionalmente, os processos automatizados são onerosos para produção ou comercialização em pequena escala, como no caso de uma única placa para protótipos. Empresas dotadas de tais processos tendem a recusar estes clientes, pois como são capazes de produzir em quantidade, pequenos projetos representam perda de produção e consequentemente menor lucratividade. Assim, foi observada uma oportunidade para atender este público com um equipamento de construção simples e de fácil utilização, a fim de possibilitar a produção de protótipos de PCIs com rapidez e economia. Para tal, optou-se por uma fresadora CNC de construção simples, utilizando perfis de alumínio comerciais e a maior quantidade de peças de fácil fabricação possível. O modelo escolhido baseia-se no sistema de pórtico fixo, no qual a mesa se move no eixo X enquanto os outros dois eixos estão instalados em uma estrutura fixa. A rotação da ferramenta é feita por uma micro-retífica. São demonstradas as soluções utilizadas baseadas em sistemas consagrados e tecnologia Open Source. O sistema eletrônico baseia-se no Arduino Mega, interpretando GCODE gerado por softwares de desenvolvimento de PCIs. O firmware utilizado é o Marlin, também Open Source, e devidamente configurado para agir satisfatoriamente como fresadora. O controle desta, portanto, é realizado através de um computador conectado via Universal Serial Bus (USB) ao Arduino. Os resultados atingidos foram uma fresadora CNC dentro do limite orçamentário estipulado e com funcionalidade adequada para a produção das placas de circuito, com uma área útil de 140 mm x 220 mm.