Isolationsfräser, Isolationsfräsmaschinen und Isolationsfräsen

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Isolationsfräsen bzw. Isolationsfräser  werden für die Herstellung von Elektroplatinen verwendet. Mit Hilfe einer Isolationsfräsmaschine (eine hoch präzise CNC – Fräsmaschine) werden die Leiterplattenbahnen aus der Platine herausgefräst. Es werden keine Chemikalien zur Leiterplattenherstellung benötigt. Als Isolationsfräser wird ein Hartmetallgravierstichel verwendet, der mit über 30 000 – 60 000 Umdrehungen pro Minute die Platine bearbeitet.



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Isolationsfräser bzw. Isolationsfräsen Funktionsweise

Bei der konventionellen Leiterplattenherstellung werden die Leiterplatten mit Hilfe eines chemischen Verfahrens hergestellt. Für jede Lage der Leiterplatte wurde ein Film erzeugt. Die Kupferfolie auf der Leiterplatte wird mit dem Filmresist beschichtet. Dann wird jede Seite der Leiterplatte mit energiereichem UV-Licht belichtet. Durch die Belichtung härtet die Filmbeschichtung auf der Leiterplatte dort aus, wo Strukturen (Leiterbahnen) erkennbar sind. Mit Säure wird die Kupferbeschichtung nun an den Stellen weg geätzt, an denen die Filmbeschichtung nicht ausgehärtet ist.

Alternativ kann man eine Leiterplatte auch mit einem Isolationsfräser herstellen. Da ein Isolationsfräser CNC gesteuert arbeitet, benötigt man zu dessen Betrieb die Gerberdaten für das Layout. Mit Hilfe einer geeigneten Software werden aus den Gerber-Daten die Leiterbahnen generiert, die von dem Isolationsfräser nachgefahren werden. Die Leiterbahnen werden durch das Fräsen von der übrigen Kupferbeschichtung isoliert.



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In der Werkzeugaufnahme der Isolationsfräsmaschine werden sehr feine, konische Fräser eingespannt, die den Isolationskanal fräsen. Aus diesen Gerberdaten generiert die Software der Fräsmaschine Bahnen, die entlang der gewünschten Leiterbahn verlaufen. Damit werden die Leiterbahnen von dem restlichen Kupfer isoliert. Die Bezeichnung Isolationsfräsen kommt von dieser Vorgehensweise.  In der Regel erzeugt der Isolationsfräser Isolationskanäle mit einer Breite von ca. 0,2 mm. Mit speziellen hochtourigen Isolationsfräsmaschinen die mit Drehzahlen von ca. 60 000 U/min arbeiten, lassen sich auch Isolationskanäle mit einer Breite von 0,1 mm fräsen.

Mit einer Isolationsfräsmaschine lassen sich nicht nur die Isolationskanäle fräsen, auch die Löcher zum Befestigen der elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte können beim Isolationsfräsen gebohrt werden.

Isolationsfräser für versierte Heimwerker

Versierte Heimwerker, die professionelle Leiterplatten selber herstellen wollen, können entweder  auf die Ätztechnik zurückgreifen oder einen Isolationsfräser kaufen. Beide Methoden sind nicht gerade günstig. D.h. man sollte für eine professionelle Werkstatteinrichtung mit Kosten von 5000-6000 Euro rechnen. Allerdings können versierte Heimwerker auch auf einen Bausatzfräsmaschine zurückgreifen. Dabei handelt es sich meist um kleine CNC gesteuerte Portalfräsmaschinen. Die Kosten für einen derartigen Isolationsfräsen - Bausatz liegen je nach Ausführung zwischen 2500-3500 Euro.



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