Rumorella - Fresatrice CNC a 3 assi

Quando, come, perché

Una macchina a Controllo Numerico Computerizzato è tra le realizzazioni che danno più soddisfazione nell'hobby dell'elettronica (e più invidia da parte degli amici che vengono a vederla).

Dalla macchina ho poi estrapolato un kit per cnc, disponibile nel mercatino, che chiunque può utilizzare per realizzare la propria CNC partendo da zero o per motorizzare una macchina esistente per trasformarla in CNC.

Esempi di lavorazioni

1. Scritta decorativa "Arcangelo" realizzata con fresa a U (End-mill) da 2mm. Si apprezza la profondità di incisione controllata dell'asse Z, uniforme su tutta la scritta (la tavola della macchina è perfettamente in piano) e piccola (0.2 mm), poiché il rame è spesso 0,35 mm, e non è stato asportato completamente, altrimenti si sarebbe mostrata la base color panna di vetronite, come per le incisioni più profonde.
2. Righello realizzato con fresa a V (Vee-mill) cono 90°. Si apprezza la possibilità di realizzare tratti sottili, grazie alla punta a V, e la precisione dell'asse X che ha posizionato le linee parallele dei millimetri a intervalli regolari. Il font scelto per le indicazioni numeriche, con tratti curvi paralleli a distanza ravvicinata (0.6 mm), evidenzia invece un difetto dell'asse Y della mia macchina, che ha un po' di backleash (circa 0.1 mm), che correggerò presto rifacendo con più attenzione il giunto, che è venuto male e ha un po' di gioco, o acquistandone uno già pronto, o inserendo molle che tengano il gioco tutto da un lato.
3. In alto è visibile la prima fase della realizzazione di circuiti stampati mediante fresatura: sono state realizzate le piste fresando tutt'attorno, manca la foratura delle piazzole che verrà realizzata in una seconda passata. Quando ho scattato la foto non possedevo ancora una fresa a U sottile, e ho utilizzato la fresa a V, che ha l'inconveniente di allargare il tratto man mano che si scende in profondità, e non è adatta per questa applicazione. Infatti le piste in foto, pur tracciate correttamente, non sono molto utilizzabili. Con la fresa a U sottile adatta, invece, si riescono a realizzare piste perfette. Questo modo di realizzare PCB è l'ideale per la prototipizzazione rapida. Per prototipi di qualità superiore invece conviene il metodo "stira e ammira" oppure il metodo classico della fotoincisione con bromografo e vaschette riscaldate con agitatori. Per prodotti di produzione conviene rivolgersi a ditte specializzate.

Ho poi inciso un fiore 3D in comune truciolato (lo stesso usato per costruire rumorella). La lavorazione 3D è per asportazione successiva di materiale, dal pieno, con un percorso a Zig-Zag con quota lungo Z controllata. Si noti il fondo del fiore perfettamente in piano, segno che la tavola è in piano, e l'asse Z non perde passi neppure per una lavorazinoe piuttosto lunga come sono quelle 3D. Il fiore è da 50x50mm, profondo 5mm.

I 3 cerchi concentrici su legno mostrano invece la precisione dei giunti fatti al tornio, rispetto ai giunti che avevo fatto prima al trapano a colonna, che davano i cerchi irregolari visibili a sinistra sulla piastra ramata. Per l'asse Z ho conservato il giunto fatto al trapano a colonna, tanto il peso del carrello tiene il gioco tutto da un lato, per quest'asse. I tre cerchi hanno raggi di 5, 10, 15 millimetri e profondità di 1, 1, 3 mm. La fresa usata è da 2 mm di diametro. Come si vede la precisione ottenibile con una CNC è assoluta, impensabile da riprodurre con utensili manuali.

Dopo un anno e mezzo di utilizzo di rumorella, mi è venuta l'idea di montare l'utensile in orizzontale anziché in verticale, in modo da superare il limite della corsa ridotta dell'asse Z per lavorare oggetti più grandi entrando da un fianco anziché da sopra. Nel video la lavorazione di fessure di areazione e scasso rettangolare su un contenitore di plastica che ospiterà un circuito elettronico.

Piani costruttivi

Ho intenzione di disegnare per benino i piani costruttivi di Rumorella con tutte le quote, e di scrivere istruzioni dettagliate e consigli di montaggio. Questi verranno pubblicati su una rivista nazionale. Successivamente, dopo un tempo ragionevole - ma ci vorranno dei mesi - verranno anche inseriti sul sito, per la gioia di tutti gli appassionati, in pieno spirito di condivisione gratuita. Non intasatemi la casella di posta elettronica con la richiesta di questo materiale perché non lo ho pronto al momento e non posso fornirlo. L'unico materiale pronto è la foto che vedete in questa pagina.