Mecanizado CNC de placas de circuito impreso: una alternativa al grabado químico en laboratorios de electrónica

Luis Yunga - UNL
En los últimos años, la educación dentro del campo de la ingeniería ha experimentado una transformación significativa gracias a la incorporación de tecnologías digitales de fabricación. Las Máquinas de control numérico computarizado (CNC) han permitido transitar de un aprendizaje predominantemente teórico hacia uno basado en la experimentación y desarrollo de prototipos. En este contexto, la fabricación de placas de circuitos impresos (PCB) mediante mecanizado CNC representa una alternativa con gran potencial para los laboratorios de electrónica.

Tradicionalmente, la elaboración de PCB se ha realizado mediante procesos químicos de ataque o corrosión, empleando cloruro férrico, persulfato de sodio u otros reactivos. Si bien este método produce resultados aceptables, presenta limitaciones importantes con el manejo de sustancias químicas, la generación de residuos y la necesidad de implementar medidas de seguridad y gestión ambiental. A esto se suman errores frecuentes en la simetría de los orificios, derivados de la imprecisión en las perforaciones manuales, así como fallas durante el grabado por transferencia de calor: el tóner puede adherirse de forma deficiente o desprenderse de las pistas del circuito, lo que provoca que la acción química corroa el cobre por debajo de la capa protectora. Cualquier error de este tipo obliga a repetir el proceso completo, incrementando el consumo de materiales y el tiempo de desarrollo.

La incorporación de la máquina CNC para el mecanizado de PCB ofrece una gran alternativa alineada con los principios de la manufactura digital. En lugar de eliminar el cobre mediante procesos químicos, el material se remueve mecánicamente con fresas de precisión, lo que permite obtener una placa en poco tiempo y reduce considerablemente el impacto ambiental del proceso.

El éxito de la utilización de la máquina CNC para el mecanizado depende e una metodología claramente definida. El empleo integrado de software de diseño de circuitos (Proteus) y de trazado de la PCB permiten validar tanto el funcionamiento del circuito como el diseño de la placa. FlatCAM convierte los archivos Gerber en trayectorias de mecanizado, generando el código G que la CNC utiliza para materializar el diseño con un alto nivel de precisión.

La calidad final de la PCB obtenida mediante esta tecnología depende de factores como la correcta nivelación de la superficie de trabajo, la calibración de los ejes de la máquina, la selección adecuada de las herramientas de corte, la configuración apropiada de las velocidades de avance y la profundidad de mecanizado.

En consecuencia, el laboratorio deja de ser un espacio destinado únicamente al montaje de circuitos, para convertirse en un entorno donde convergen el diseño, la simulación, la fabricación y la validación de soluciones tecnológicas.

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Bibliografía:
- Caram Juan Pablo. 2020. FlatCAM (Versión 8.994) [Software de computadora] https://flatcam.org/manual/es/index.html
-Gallardo Puertas Omar. 2015. Fabricación de placas de circuitos impresos con Proteus. Ingeniería en Electrónica Industrial y automática. [Universidad de Valladolid] https://uvadoc.uva.es/bitstream/handle/10324/14625/tfg-p-312.pdf?sequence=1
- Mohammed Abdullah Ahmed Mareai. Basic Electrocin Circuits by Proteus Simulating Software. 2024. 93.
- Schemalyzer Team, Ingenieros Electrónicos. 2025. Guía de Ancho de Pistas PCB: Calculadora, Tablas IPC-2221 y Reglas de Diseño (2025). https://www.schemalyzer.com/es/blog/pcb-design/basics/pcb-trace-width-guide