Estudo e desenvolvimento de uma máquina CNC de bancada para prototipagem e fabricação de placas de circuito impresso
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| Publication Date: | 2024 |
| Format: | Bachelor thesis |
| Language: | por |
| Source: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| Download full: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35883 |
Summary: | The technological and scientific advancement in the field of electronics has enabled the automation of various manual processes that required human effort and consumed a significant amount of time to complete. In the development of electronic prototypes in research and development laboratories, the fabrication of Printed Circuit Boards (PCBs) demands considerable time if done through manual manufacturing processes. In this regard, the present work aims to present a study and the development of a Computer Numerical Control (CNC) equipment, with the purpose of fabricating PCBs in the electronics laboratory of the Federal Technological University of Paraná (UTFPR-CM), facilitating the development of small-scale prototypes. The proposed equipment consists of a coordinate system with three electronically controlled axes, driven by a computer that sends a set of instructions which, once processed, result in the ordered movement of each axis, aiming to precisely position the cutting tool at the desired location. The work details the constructive aspects of the CNC, such as the development of the structural components and the electronic interface (control board, sensors, drivers, and electromechanical actuators), as well as the calibration procedures, testing, and performance validation. Milling, drilling, and cutting tests were conducted to determine the optimal operating parameters. The study also includes a comparison with similar machines for cost analysis. |
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Estudo e desenvolvimento de uma máquina CNC de bancada para prototipagem e fabricação de placas de circuito impressoStudy and development of a desktop CNC machine for prototyping and manufacturing printed circuit boardsMicrocontroladoresCircuitos impressosFresadorasControle eletrônicoEngenharia de protótiposUsinagemMicrocontrollersPrinted circuitsMilling machineryElectronic controlPrototypes, EngineeringMachiningCNPQ::ENGENHARIASThe technological and scientific advancement in the field of electronics has enabled the automation of various manual processes that required human effort and consumed a significant amount of time to complete. In the development of electronic prototypes in research and development laboratories, the fabrication of Printed Circuit Boards (PCBs) demands considerable time if done through manual manufacturing processes. In this regard, the present work aims to present a study and the development of a Computer Numerical Control (CNC) equipment, with the purpose of fabricating PCBs in the electronics laboratory of the Federal Technological University of Paraná (UTFPR-CM), facilitating the development of small-scale prototypes. The proposed equipment consists of a coordinate system with three electronically controlled axes, driven by a computer that sends a set of instructions which, once processed, result in the ordered movement of each axis, aiming to precisely position the cutting tool at the desired location. The work details the constructive aspects of the CNC, such as the development of the structural components and the electronic interface (control board, sensors, drivers, and electromechanical actuators), as well as the calibration procedures, testing, and performance validation. Milling, drilling, and cutting tests were conducted to determine the optimal operating parameters. The study also includes a comparison with similar machines for cost analysis.O avanço tecnológico e científico na área da eletrônica tem possibilitado a automação de diversos processos manuais que exigiam o esforço humano e demandavam um tempo significativo para serem concluídos. No desenvolvimento de protótipos eletrônicos em laboratórios de pesquisa e desenvolvimento, a confecção de Placas de Circuito Impresso (PCB) demanda um tempo considerável caso seja feito por um processo de fabricação manual. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo apresentar um estudo e o desenvolvimento de um equipamento de Controle Numérico Computadorizado (CNC), com a finalidade de confeccionar Placas de Circuito Impresso no laboratório de eletrônica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR-CM), o que facilitará o desenvolvimento de pequenos protótipos. O equipamento proposto consiste em um sistema de coordenadas com três eixos eletricamente controlados por um computador, o qual envia um conjunto de instruções que, após processadas, resultam em movimentos coordenados de cada eixo, com o objetivo de posicionar de forma precisa a ferramenta de corte no local desejado. O trabalho detalha os aspectos construtivos da CNC, como o desenvolvimento da parte estrutural e da interface eletrônica (placa controladora, sensores, drivers e atuadores eletromecânicos), além dos procedimentos de calibração, testes e validações de desempenho. Foram realizados testes de fresagem, furação e corte da placa para identificar os parâmetros ideais de operação. O estudo também inclui a comparação com máquinas de propostas semelhantes para análise de custos.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCampo MouraoBrasilDepartamento Acadêmico de EletrônicaEngenharia EletrônicaUTFPRViglus, Francisco JoséCarvalho, Henrique CunhaViglus, Francisco JoséBrolin, Leandro CastilhoGarcia, Lucas RickenTakemoto, Vinícius Sasaki2025-02-06T18:23:57Z2025-02-06T18:23:57Z2024-12-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfTAKEMOTO, Vinícius Sasaki. Estudo e desenvolvimento de uma máquina CNC de bancada para prototipagem e fabricação de placas de circuito impresso. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2024.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35883porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-02-07T06:11:22Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/35883Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-02-07T06:11:22Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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