Pembuatan Mesin Frais Papan Elektronik dengan Menggunakan Personal Komputer sebagai Pengendali Sistem Computer Numerical Control

Abstract

Dalam dunia elektronika, sebuah papan elektronik atau Printed Circuit Board (PCB) adalah sebuah bagian terpenting yang akan mewujudkan rancangan elektronik menjadi sebuah wujud nyata. Pembuatan PCB yang umum dilakukan saat ini memerlukan
proses yang panjang, rumit serta memakai proses kimia yang cukup berbahaya untuk manusia dan lingkungan. Sebagai alternatif untuk pembuatan PCB adalah dengan memakai mesin pembuat pembuat PCB yang bekerja berdasarkan proses penyayatan atau frais
dengan menggunakan kendali sistem Computer Numerical Control (CNC). Namun mesin seperti ini mempunyai harga relatif mahal. Dalam penelitian ini dilakukan rancang bangun mesin serupa dengan menggunakan sebuah Personal Computer (PC) sebagai pengendali sistem CNC, sehingga pada akhirnya diharapkan akan menurunkan biaya total mesin. Sebuah PC dengan bantuan aplikasi desain PCB Eagle difungsikan untuk membuat layout jalur PCB yang dibutuhkan. Hasil desain yang dihasilkan, akan dikonversi
ke dalam format G-Code. Dengan bantuan aplikasi CNC Mach3, PC akan membaca file GCode tersebut dan menerjemahkan menjadi sinyal clock dan direction. Sebuah mikrokontroler pada rangkaian antarmuka membaca sinyal tersebut melalui port Printer dan menerjemahkan kembali menjadi sinyal kendali untuk memutar motor stepper. Setiap motor stepper membuat pisau potong yang berputar, bergerak pada sebuah sumbu. Diperlukan tiga buah motor stepper untuk membuat gerakan pada tiga arah sumbu.
Dari hasil pengujian didapatkan data bahwa mesin dapat bekerja untuk membuat sebuah PCB dengan ukuran maksimum 100 x 200 mm. Pembuatan lubang kaki komponen dapat langsung dilakukan setelah mengganti pisau potong menjadi mata bor PCB berdiameter 1 mm. Penulisan program G-Code secara manual harus dilakukan untuk melakukan pemotongan akhir PCB sesuai ukuran yang diinginkan.