Flatcam est un logicel libre permettant de générer des fichier GCODE pour fraiseuse CNC afin de graver des circuit imprimés. Il permet de convertir les fichier Gerber ainsi que le fichier Excellon(de peçage) en GCODE et s'utilise donc parfaitement en complément de Kicad.

Cette page est rédigée pour flatCam 8.5. Avec d'autres versions, certaines options peuvent être avoir d'autres noms, être situées ailleurs ou être disfonctionnelles.

Les parametres sont indiqués pour une plaque epoxy cuivre 16/10 (epaisseur 1.6 mm, epaisseur couche de cuivre 35 µm).

Au FabLab, en cas de fonctionnement erratique de flatCam, ne pas hésiter à quitter le logiciel et à redémarrer l'ordinateur en session administrateur.

La documentation fournie sur le site de flatcam est assez claire et complète (bien qu'en anglais).

Vous pouvez aussi retrouver un petit tutoriel sur le wiki du fablab de lannion

https://www.youtube.com/watch?v=IbsBCMlQB_c

Dans FlatCAM, nous allons transformer les fichiers générés par kicad en gcode utilisable par une fraiseuse pour usiner le circuit en gravure dite à l'anglaise (on ne supprime par tout le cuivre inutile mais on isole juste chaque pastille ou piste en usinant son contour.

• Commencez par ouvrir les fichiers <nomprojet>-B.Cu.gbr et <nomprojet>-Edge.Cuts.gbr avec File/Open Gerber…
• Ouvrez ensuite le fichier <nomprojet>.drl avec File/Open Excellon…
• Vérifier que les circuits sont bien placer par rapport à l’origine des axes, sinon retourner dans KiCad et générer l’origine des axes dans KiCad.

?? Image fraiseuse et axes

Dans KiCad ouvrir le fichier .kicad_pcb. Sur le Pcbnew, placer l’origine des perçages :

• Menu Place ou Placer
• Drill and Place Offset ou Origine de Coord de Perçage et Placement
• Cliquer sur la grille à l'emplacement choisi

Créer le .gbr

• Menu File
• Plot
• Dans Plot Format, sélectionner Gerber
• Cocher les layers à exporter
• Dans General Options, cocher use auxiliary axis as origin
• Cliquer sur le bouton Plot

Créer les fichiers de perçage

• Cliquer sur le bouton Generate Drill Files…
• Dans Drill Origin, sélectionner Auxiliary axis
• Cliquer sur le bouton Generate Drill Files

Les circuits sont habituellement dessinés en vue de dessus.

Pour les circuits avec des composants en surface (SMD, CMS), les pistes sont dessinées sur la face supérieure (F-Cu pour front). Ils n'ont en général, pas besoin d'être retournés.

Les circuits avec des composants traversant (THT), les pistes sont dessinées sur la face inférieure (B-Cu pour back). Dans la plupart des cas (notamment s'il y a des circuits integrés), il faut retourner les fichiers B_Cu et de perçage.

• Menu Tool, sélectionner Double Sided PCB Tool
• Onglet Tool, parametrer :

Bottom Layer: <nomprojet>-B.Cu.gbr
Mirror Axis: Y
Axis Location: Box
Point/Box: <nomprojet>-Edge.Cuts.gbr

• Cliquer sur Mirror Object (vérifier l’affichage)

La gravure est réalisée avec une fraise javelot. Pour augmenter la largeur de gravure, on peut faire plusieurs passages. Ci-dessous, les diamètres d'outil pour les fraises javelots et les valeurs obtenues par tests pour des plaques de cuivre d'épaisseur 35 microns) :

La gravure s’effectue en trois temps :

1. Création d’un fichier <nomprojet>.gbr_iso
2. Création d’un fichier <nomprojet>.gbr_iso_cnc
3. Exportation des Gcode en .tap

• Dans l'onglet Project, double cliquer sur le fichier <nomprojet>-B.Cu.gbr.
• Dans l'onglet Selected
  • verifier le nom
  • Dans isolation routing, indiquer les parametres ci-dessous.
  • Cliquer sur Generate Geometry

FlatCAM calcule les tracés de gravure à l'anglaise (tracé du contour des pistes afin de les isoler) et les affiche en rouge sur l'aperçu.

• Dans l'onglet Project, double cliquer sur le <nomprojet>.gbr_iso
• Dans l'onglet Selected
  • Vérifier le nom du fichier
  • Dans Create CNC job, indiquer les parametres ci-dessous
  • Cliquer sur Generate

Les zones de cuivre qui seront retirées apparaissent en bleu. En examinant attentivement le circuit, on peut alors vérifier qu'il n'y a pas d'endroit où deux pistes seraient trop proches et que les pistes ne seraient pas séparées. Si c'est le cas, il faut modifier la conception du circuit dans kicad.

• Dans l'onglet “Project”, double-cliquer sur le fichier <nomprojet>-B.Cu.gbr_iso_cnc
• Cliquer sur Export G-Code
• Enregistrer le fichier en sous le nom <nomprojet>-bcu.tap par exemple
• Ouvrir le fichier un logiciel de texte (bloc-note
• Modifier la dernière ligne M05 en M30

S’effectue en trois temps :

1. Création d’un fichier .gbr_cutout
2. Création d’un fichier .gbr_cutout_cnc
3. Exportation des Gcode en .tap

• Dans l'onglet Project, double cliquer sur le fichier <nomprojet>-edgecut.gbr
• Dans l'onglet Selected
  • vérifier le nom
  • Dans Board cutout, parametrer

Les gaps sont de petites attaches qui évitent que le circuit ne se désolidarise de la plaque de cuivre (ici : top and bottom)

• Cliquer sur Generate Geometry

Sur l’aperçu, le tracé de l’outil apparait en rouge

• Dans l'onglet Project, double cliquer sur le fichier <nom-de-projet>.gbr_cutout
• Dans l'onglet Selected
  • Vérifier le nom du fichier
  • Dans Create CNC job, parametrer :

Sur l’aperçu, les zones quis seront retirées apparaissent en bleu Vérifier que les attaches sont bien présentes

Comme pour la gravure.

Elle s'effectue en deux temps :

1. Création d’un fichier .gbr_iso
2. Exportation des Gcode en .tap

Il faut générer un fichier .tap par diamètre de perçage.

• Dans l'onglet Project, double cliquer sur le fichier <nomprojet>.drl
• Dans l'onglet Selected
  • Vérifier le nom
  • Dans Tools, sélectionner le diamètre de perçage.
  • Dans Create CNC Job, parametrer :

• Cliquer sur Generate

Faire comme pour la gravure

Se placer dans le répertoire où l'on veut installer Flatcam. Importer le dépôt en faisant :

git clone https://bitbucket.org/jpcgt/flatcam.git

ou télécharger un .zip de https://bitbucket.org/jpcgt/flatcam/downloads/ et le décompresser.

Installer ensuite les éléments requis en ligne de commande avec :

sudo setup_ubuntu.sh

Flatcam se lance en tapant:

python FlatCAM.py

Il est également possible de créer un raccourci dans le menu sous Linux Mint en ajoutant un fichier flatcam.desktop dans le répertoire /usr/share/applications (droits administrateur requis) contenant:

[Desktop Entry]
Type=Application
Name=FlatCAM
GenericName=FlatCAM
Comment=Gcode generator
Exec=python <chemin_contenant_flatcam>/FlatCAM.py
Icon=<chemin_contenant_flatcam>/share/flatcam_icon48.ico
Terminal=false
Categories=Electronics;

voir http://flatcam.org/manual/installation.html