Creazione di Forme Insolite in Altium Designer - Il Ciambellone

È generalmente molto semplice creare forme meccaniche 3D realistiche in Altium Designer^® utilizzando i tipi di forma Estruso, Cilindro e Sfera inclusi nell'editor della Libreria PCB. Tuttavia, alcune forme possono essere complicate. Questo documento è un esempio di un processo richiesto da un cliente per creare un toroide a forma di ciambella.

INTRODUZIONE

“Vorrei creare un corpo di componente 3D nella mia libreria di impronte PCB per un induttore in stile toroide. Non ho accesso a un pacchetto di progettazione meccanica come SolidWorks, quindi vorrei crearlo utilizzando le forme estruse o cilindriche di Altium Designer. Il problema è che non posso tagliare un buco in nessun oggetto per replicare la forma della “ciambella” per una vista realistica della parte nella vista 3D.”

Sebbene non sia possibile tagliare un buco in nessuna delle forme create da Altium, è comunque possibile ottenere una forma a ciambella creando essenzialmente una forma “C” chiusa. Questo documento dettaglierà quel processo utilizzando un induttore di potenza Coilcraft DMT come modello per la parte come mostrato nella Figura 1.

Figura 1: I modelli di forma a ciambella 3D rappresentano questi induttori toroidi Coilcraft.

CREA LA CIAMBELLA

Le dimensioni per il donut sono diametro esterno 1,5 pollici, diametro interno 0,8 pollici e larghezza 0,475 pollici.

In un file .PcbLib aperto, impostare la griglia di aggancio (G tasto di scelta rapida) su un valore grande e facile da gestire, in questo caso, 50 mils. Avviare la modalità di disegno del corpo 3D dal menu Posiziona/Corpo 3D . Nella finestra di dialogo Corpo 3D, impostare il Tipo di Modello 3D su Estruso. Il Lato del Corpo dovrebbe essere impostato di default sul lato Superiore. Il Strato dovrebbe essere un qualsiasi strato meccanico visibile. L'Altezza Totale sarà la stessa della larghezza del donut, 475 mils. Cliccare su OK per chiudere la finestra di dialogo ed entrare nella modalità di disegno.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Utilizzando il punto (0, 0) come riferimento, clicca lì per iniziare la forma. Usa <Shift+barra spaziatrice> per alternare la modalità di disegno fino a quando il display a sovrimpressione mostra la modalità “Linea 90/90 Verticale (Orizzontale) con Arco (Raggio: xx)”. Il <barra spaziatrice> (senza lo Shift) alternerà la direzione dell'arco. I tasti <virgola> e <punto> diminuiscono e aumentano il raggio dell'arco mentre la forma viene disegnata (scelti così perché i simboli <e> si trovano sugli stessi tasti). 

Usa <Shift+virgola> o <Shift+punto> per cambiare il raggio in incrementi di 10. Usa questi tasti per impostare il raggio a 750 mils (per un diametro di ciambella di 1,5 pollici). Osserva il display a sovrimpressione e muovi il cursore fino a (750, -750) e clicca per bloccare il primo arco come in Figura 2.

Figura 2: Disegno del primo arco.

Continua fino a (1500, 0) per aggiungere la successiva sezione dell'arco, illustrata nella Figura 3.

Figura 3: Aggiungi la successiva sezione dell'arco.

Dove il Mondo Progetta l'Elettronica

Abbatti i silos e migliora la collaborazione in tutti gli aspetti dello sviluppo elettronico

Scopri di più

Continua intorno al cerchio con passi di 750 mils per finire il diametro esterno, mostrato nella Figura 4. NON terminare la modalità di disegno in questo punto.

Figura 4: Continua tutto intorno. NON terminare ancora la modalità di disegno.

Dato che i diametri esterno e interno del ciambellone sono rispettivamente 1500 e 800 mils, la larghezza dell'anello è calcolata come (1500-800)/2 = 350 mils. Come illustra la Figura 5, sposta il cursore 350 mils all'interno del cerchio per iniziare a disegnare il diametro interno.

Figura 5: Posiziona il cursore per disegnare il diametro interno.

Fai clic per bloccare la linea. Il diametro interno del ciambellone sarà ora disegnato utilizzando un raggio di 400 mil. Non è necessario regolare l'impostazione del raggio, poiché l'arco interno sarà più piccolo. Sposta il cursore indietro lungo lo stesso percorso utilizzato per il cerchio esterno. Usa il <barra spaziatrice> per cambiare la direzione dell'arco se inizia nel modo sbagliato. Il cerchio interno ha un raggio di 400 mil, quindi osserva i valori dx e dy nel display a testa alta per aggiungere le sezioni dell'arco a incrementi di 400, 400 (Figura 6):

Manufacturing Made Easy

Send your product to manufacturing in a click without any email threads or confusion.

Learn More

Figura 6: Inizia ad aggiungere segmenti d'arco.

Continua fino a quando il cerchio interno non è completato nella Figura 7.

Figura 7: Diametri interni ed esterni completati.

Fai clic con il pulsante destro del mouse per completare la forma, risultando nella Figura 8.

Figura 8: Il ciambellone completato in due dimensioni.

MCAD CoDesigner

Seamless collaboration between your electrical and mechanical engineers.

Explore Solutions

Passa alla modalità 3D (Visualizza/Passa a 3D o tasto di scelta rapida 3) per visualizzare i risultati nella Figura 9.

Figura 9: Passando alla modalità 3D si rivela la forma toroidale 3D completata.

CONVERTI IN STEP

A questo punto, la forma può essere capovolta di 180 gradi e ruotata, ma non può essere capovolta di 90 gradi sul suo bordo in modo che si posizioni come una ruota sulla scheda. Per poterla ruotare liberamente, è necessario convertirla in un modello STEP. Fare doppio clic sulla forma per aprire le Proprietà. Cliccare sul pulsante "Converti in STEP" in alto a destra della finestra di dialogo come mostrato in Figura 10 per convertire la forma estrusa in un modello STEP. 

Figura 10: Successivamente, convertire la forma estrusa in un modello STEP.

Per impostare il colore per il passo, cliccare sul chip di colore nella sezione Colore 3D della sezione Visualizzazione e scegliere un colore appropriato per il ciambellone. Sarà necessario abilitare la casella di controllo Sovrascrivi Colore per visualizzare il colore selezionato per il passo.

Progetta Meglio, Insieme

Sperimenta controlli flessibili per la gestione del team e la visibilità del progetto.

Esplora Soluzioni

Figura 11: Cliccare su un chip di colore per colorare la forma del ciambellone.

I campi di rotazione sono ora disponibili per il nostro modello step. Impostare 90 per il campo Rotazione X ruoterà la forma attorno all'asse X di 90°, e la posizionerà in piedi. A questo punto, l'origine della forma sarà al suo centro, quindi impostare l'Altezza del Distanziale (Standoff  Height) al valore del raggio (750 mils) affinché il fondo del ciambellone si trovi al livello della scheda (altrimenti metà del ciambellone affonderà sotto la scheda). Vedi Figura 12.

Figura 12: Imposta l'Altezza del Distanziale affinché il toroide si posizioni sopra la scheda.

Una volta fatto ciò, clicca OK per visualizzare il cambiamento. Il ciambellone completato, che appare nella Figura 13, è correttamente dimensionato, colorato e orientato a riposo sulla parte superiore della scheda invece che sul diametro interno.

Figura 13: Ora il ciambellone è dimensionato, colorato e posizionato sopra il PCB.

Requirements Management Made Easy

Connect design data and requirements for faster design with fewer errors

Find Out More

Figura 14: L'ultimo passo è l'aggiunta del supporto di montaggio e dei fili di collegamento.

TOCCHI FINALI

Questo è ora un modello STEP utilizzabile all'interno della libreria di footprint di Altium Designer. Gli ultimi passaggi (gioco di parole non intenzionale) consistono nell'aggiungere le altre forme estruse e cilindriche per completare il modello, mostrato nella Figura 14 sopra. Queste sono operazioni standard nell'ambito dello strumento e non verranno coperte in dettaglio qui.

CONCLUSIONE

Anche senza accesso a strumenti di modifica meccanica 3D più complicati, è ancora possibile creare con facilità modelli 3D di componenti complessi utilizzando le capacità di modifica flessibili e potenti in Altium Designer. Speriamo che questo esempio vi dia nuove idee per sviluppare forme 3D insolite necessarie per modellare il vostro prossimo progetto.