DESENVOLVIMENTO DE PROTOTIPADORA PARA PLACAS DE CIRCUITOS IMPRESSOS

Publicado em 24/10/2019 - ISSN: 2595-850X

Título do Trabalho
DESENVOLVIMENTO DE PROTOTIPADORA PARA PLACAS DE CIRCUITOS IMPRESSOS
Autores
  • Enio Vanderlei Fraga Junior
  • Fabricio Hoff Dupont
  • gleyson luiz piazza
Modalidade
Resumo Expandido
Área temática
GT 16 - Engenharia e Desenvolvimento
Data de Publicação
24/10/2019
País da Publicação
Brasil
Idioma da Publicação
Português
Página do Trabalho
https://www.even3.com.br/anais/spic2019/218774-desenvolvimento-de-prototipadora-para-placas-de-circuitos-impressos
ISSN
2595-850X
Palavras-Chave
Prototipação, PCB, Fresadora, Raspberry Pi
Resumo
A criação de Placas de Circuitos Impressos (PCI) é uma parte fundamental no curso de Engenharia Elétrica e na eletrônica em geral. A sua elaboração consiste no depósito de uma fina camada de cobre em uma superfície de fibra de vidro, que formará a placa em si. A conexão elétrica entre componentes ocorre ao remover partes do cobre, formando trilhas na superfície do material. Posteriormente, a perfuração é feita para realizar o encaixe dos dispositivos elétricos e eletrônicos. Em grande escala, como indústrias e fabricantes de placas eletrônicas, a produção das PCIs ocorre por meio de máquinas computadorizadas que realizam o fresamento e a perfuração das mesmas. Contudo, para criação local e em pequena escala, como em projetos de engenharia no decorrer do curso, recorre-se a métodos arcaicos de produção. Utilizando-se de agentes corrosivos e de grande quantidade de tempo, obtêm-se placas com resultado limitado, que compromete a sua utilização em aplicações críticas. Dada as dificuldades apresentadas propõe-se o desenvolvimento de um maquinário que realize as operações de fresagem e perfuração de forma automatizada, sendo ideal para o uso em laboratórios, universidades e até mesmo, para uso doméstico. O protótipo se baseia em modelos já existentes no mercado. Constituído em uma base fixa onde se apoia a PCI virgem, movem-se três eixos cartesianos (X, Y e Z) que estão conectados a um motor responsável pela ação de fresamento e perfuração. O movimento dos eixos é realizado por meio de motores de passos, que estão conectados a um sistema de trilhos. O motor utilizado para a remoção de material é do tipo brushless, o qual é acoplado a um mandril, permitindo a troca rápida de ferramentas, tais como: fresas e brocas. A estrutura física do suporte da placa e dos motores é composta por diversas peças usinadas de MDF. O controle da máquina é dividido nas seguintes estruturas: interface do usuário, controlador geral e drivers de acionamentos. A interface do usuário é implementada através do Raspberry Pi, executando uma aplicação livre, onde são carregados os arquivos necessários e exibindo o andamento do processo de manufatura. Cabe enfatizar de forma sucinta, que a interface do usuário tem por objetivo transformar o desenho de um dado circuito elétrico em linguagem de máquina. Este sistema, também é responsável por enviar comandos para o controlador geral, o qual é baseado em um firmware instalado em um microcontrolador da família ATMega. Este recebe os comandos e os converte em sinais para serem utilizados nos motores. Uma das vantagens em escolher essa opção é sua extrema otimização de funcionamento e capacidade de adequar-se ativamente a comandos recebidos. Por exemplo, reduzir a velocidade dos motores de passo antes de percorrer um arco, isso evita erros durante a fresagem. Por fim, os drivers de acionamentos recebem os sinais do controlador e converte-os para o acionamento seguro dos motores de passo e brushless. Ressalta-se ainda, que o acionamento dos motores e controle dos mesmos será realizado através da implementação de conversores estáticos baseados na topologia full-bridge, a fim de garantir níveis adequados de tensão e corrente. Boa parte das peças e componentes são encontrados em sucata, possibilitando a redução de custos e permitindo a simplicidade do projeto. Até o dado momento, realizou-se o estudo bibliográfico referentes a formas de construção, materiais utilizados e componentes requeridos. Também foram elaborados esboços em software CAD para o detalhamento da estrutura e impressão de peças necessárias. Finalmente, a construção da estrutura física está sendo finalizada, permitindo a execução de testes de movimentação e calibração do controlador.
Título do Evento
XI Simpósio de Pesquisa e Iniciação Científica - UNICURITIBA
Cidade do Evento
Curitiba
Título dos Anais do Evento
Anais do XI Simpósio de Pesquisa e Iniciação Científica do UNICURITIBA
Nome da Editora
Even3
Meio de Divulgação
Meio Digital

Como citar

JUNIOR, Enio Vanderlei Fraga; DUPONT, Fabricio Hoff; PIAZZA, gleyson luiz. DESENVOLVIMENTO DE PROTOTIPADORA PARA PLACAS DE CIRCUITOS IMPRESSOS.. In: Anais do XI Simpósio de Pesquisa e Iniciação Científica do UNICURITIBA. Anais...Curitiba(PR) Centro Universitário Curitiba - UNICURITIBA, 2019. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/spic2019/218774-DESENVOLVIMENTO-DE-PROTOTIPADORA-PARA-PLACAS-DE-CIRCUITOS-IMPRESSOS. Acesso em: 17/07/2025

Trabalho

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