Rancang Bangun Mesin Pengukir Jalur PCB Menggunakan Laser dan Raspberry Pi dengan Metode Kontrol Numerik

Maulana Ichwan, Nanang Mulyono, Febi Ariefka Septian Putra

Abstract


Komponen printed circuit board (PCB) sangat dibutuhkan bagi mahasiswa tingkat akhir Politeknik Negeri Bandung, khususnya jurusan Teknik Elektro, untuk penelitian tugas akhirnya. PCB mampu menghubungkan antar komponen listrik, agar tertata lebih baik yang nantinya akan memudahkan proses rancang bangun sebuah alat. Permasalahannya, mahasiswa tingkat akhir sering kali menggunakan jasa pihak ketiga dalam memproduksi PCB. Belum lagi, jika terjadi kesalahan cetak mahasiswa harus menunggu proses pembuatan ulang PCB yang memakan waktu lama. Maka dari itu, penelitian ini dibuat prototype mesin CNC untuk mengukir jalur PCB menggunakan laser diode 20W 450nm dengan maksimal panjang dan lebar dimensi ukir sebesar 30x24 cm. Mesin CNC akan menggunakan kontrol numerik untuk menggerakkan posisi motor Nema 23 5718HB2401 (sumbu X), Nema 23 HS7628 (sumbu Y), dan Nema 17 HS4401 (sumbu Z). Raspberry Pi akan berperan sebagai G-Code sender ke mikrokontroler ESP23. Hasil pengujian menunjukkan mesin CNC mampu berjalan dengan baik dengan tingkat error sebesar 2,49%. Meskipun begitu, laser diode 20W hanya mampu mengikis lapisan piloks berwarna hitam tidak dengan tembaganya.   

Keywords


Pengukiran laser; laser dioda; GRBL; CNC; kontrol numerik

Full Text:

PDF

References


Global Newswire. (2021, November 01). Global and China Automotive PCB Industry Report 2021 Featuring 8 Global Companies, 19 Chinese Companies & 8 Taiwanese Companies [online]. Available: https://www.globenewswire.com/en/news-release/2021/11/01/2324287/28124/en/Global-and-

China-Automotive-PCB-Industry-Report-2021-Featuring-8-Global-Companies-19-Chinese-Companies-8-Taiwanese-Companies.html

Outlier Automation. (2022, February 01). How China Became an Industrial Automation Powerhouse [online]. Available: https://www.outlierautomation.com/blog/how-china-became-an-industrial-automation-powerhouse

A. Kusiak, “Smart manufacturing,†International Journal of Production Research, vol. 56, no. 1–2, pp. 508–517, Jan. 2018, doi: 10.1080/00207543.2017.1351644

A. Muchlis, W. Ridwan, and I. Z. Nasibu, “Rancang Bangun Mesin CNC (Computer Numerical Control) Laser dengan Metode Design for Assembly,†JJEEE, vol. 3, no. 1, pp. 23–27, Jan. 2021, doi: 10.37905/jjeee.v3i1.9228.

G. Sebastian, H. Khoswanto, and J. Siwalankerto, “PEMBUATAN MESIN CNC (COMPUTER NUMERICAL CONTROL) DENGAN MIKROKONTROLER ARDUINO MEGA UNTUK MENCETAK PCB,†Jurnal Teknik Elektro, vol. 13, no. 1.

R.-M. Aciu and H. Ciocarlie, “G-code optimization algorithm and its application on Printed Circuit Board drilling,†in 2014 IEEE 9th IEEE International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics (SACI), Timisoara, Romania: IEEE, May 2014, pp. 43–47. doi: 10.1109/SACI.2014.6840096.

Zulkifli Tahir, N. A. Abu, S. Sahib, and N. Suryana Herman, “CNC PCB drilling machine using Novel Natural Approach to Euclidean TSP,†in 2010 3rd International Conference on Computer Science and Information Technology, Chengdu, China: IEEE, Jul. 2010, pp. 481–485. doi: 10.1109/ICCSIT.2010.5563910.

M. Nowak, A. Antończak, P. Kozioł, and K. Abramski, “Laser prototyping of printed circuit boards,†Opto-Electronics Review, vol. 21, no. 3, Jan. 2013, doi: 10.2478/s11772-013-0096-4.

E. L. Q. Santos, R. A. P. Corado, N. S. T. Malapit, S. E. H. Nonog, and J. M. T. Sarno, “Development of an Automated Pre-Sensitized Printed Circuit Board Etching Machine,†vol. 6, no. 3, 2018.

Ş. Kasman, “Impact of parameters on the process response: A Taguchi orthogonal analysis for laser engraving,†Measurement, vol. 46, no. 8, pp. 2577–2584, Oct. 2013, doi: 10.1016/j.measurement.2013.04.022.

Zulkifli Tahir, N. A. Abu, S. Sahib, and N. Suryana Herman, “CNC PCB drilling machine using Novel Natural Approach to Euclidean TSP,†in 2010 3rd International Conference on Computer Science and Information Technology, Chengdu, China, Jul. 2010, pp. 481–485. doi: 10.1109/ICCSIT.2010.5563910.

W. Nugroho et al., “Development of CNC Milling Machine for Small Scale Industry,†IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., vol. 1068, no. 1, p. 012017, Mar. 2021, doi: 10.1088/1757-899X/1068/1/012017

M. Salman, “Rancang Bangun Purwarupa Mesin Laser Pencetak Layout PCB Dengan Metoda Kontrol Numerikâ€, 2020.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.