Outil Fab Lab : Découpeuse laser#

1. Introduction#

Ce module dédié à l’utilisation de la découpeuse laser offre une exploration approfondie des fonctionnalités de l’appareil. Il vise à familiariser les utilisateurs avec son utilisation, à comprendre ses avantages, et à appréhender ses limitations. Cette étude approfondie est importante pour moi, car, pour des raisons personnelles, je n’ai pas bénéficié de la formation 3D repair. Afin de pallier cette lacune, je me suis engagée dans une étude plus poussée sur la découpeuse laser.

2. Objectif#

Dans ce module, l’objectif premier est d’acquérir les compétences nécessaires pour concevoir et découper des pièces emboîtables sans avoir recours à la colle. L’accent est mis sur la création d’assemblages précis et durables, exploitant pleinement les capacités de la découpeuse laser.

3. Sécurité#

La sécurité est d’une importance primordiale lors de l’utilisation d’une découpeuse laser. Plusieurs consignes sont à suivre :

  1. Connaissance des Matériaux : Il faut s’assurer de connaître les propriétés des matériaux qu’on envisage de découper. Certains matériaux peuvent dégager des gaz nocifs lorsqu’ils sont exposés au laser.
  2. Équipement d’urgence : Savoir l’emplacement du bouton d’arrêt d’urgence et de l’extincteur.
  3. Air comprimé et extracteur : Il faut toujours activité l’air comprimé (sauf indication contraire) et l’extracteur de fumée avant de commencer une opération de découpe.
  4. Protection oculaire : Porter des lunettes de protection appropriées pendant l’utilisation de la découpeuse laser.
  5. Surveillance continue : Il faut toujours rester à proximité de la machine tout au long du processus de découpe !
  6. Ne pas ouvrir le capot lorsqu’il y a toujours de la fumée.
  7. Enlever/aspirer les résidus de la découpe.

4. Caractéristiques techniques de la découpeuse laser#

La découpeuse laser est un outil polyvalent utilisé dans une variété d’applications allant de la conception artistique à la production industrielle. Pour maximiser son utilité, il est essentiel de comprendre ses caractéristiques techniques clés.

Puissance laser#

La puissance laser est l’un des paramètres les plus critiques d’une découpeuse laser. Elle est généralement mesurée en watts (W) et détermine la capacité de la machine à couper à travers différents matériaux. Une puissance plus élevée permet de découper des matériaux plus épais et offre une plus grand flexibilité dans le choix des matériaux. Cependant, il est important de noter que des puissances plus élevées peuvent également augmenter le risque de brûlures sur certains matériaux.

Dimensions de travail#

Les dimensions de travail définissent l’espace physique dans lequel la découpeuse laser peut effectuer des opérations. Ces dimensions influent directement sur la taille des projets pouvant être réalisés. Il est crucial de choisir une découpeuse laser avec des dimensions de travail adaptées à la taille typique des projets que vous envisagez de réaliser. Les dimensions de travail peuvent varier de petites unités de bureau à des modèles industriels plus vastes.

Diversité des matériaux#

La diversité des matériaux pris en charge par une découpeuse laser est un facteur déterminant pour sa polyvalence. Les matériaux couramment pris en charge comprennent l’acrylique (PMMA), le bois brut, le contreplaqué, le textile, le papier et le carton. Cependant, il est essentiel de vérifier les spécifications de la machine, car certains matériaux peuvent émettre des gaz toxiques lorsqu’ils sont coupés. Certains modèles peuvent également prendre en charge des matériaux tels que le cuir, le caoutchouc, et même certains métaux légers.

Autres#

Il est également important de prendre en considération d’autres caractéristiques telles que la vitesse de coupe, la résolution, les options de refroidissement, et les fonctionnalités de sécurités telles que les systèmes d’extinction automatique.

5. Utilisation de base de la découpeuse laser Epilog Fusion Pro 32#

La découpeuse laser Epilog Fusion Pro 32 est un outil puissant qui offre des possibilités de découpe et de gravure de haute précision. Pour tirer pleinement parti de ses fonctionnalités, il faut suivre ces étapes de base pour envoyer un travail à la machine.

Spécifications Techniques de la Découpeuse#

  • Surface de découpe : 81 x 50 cm
  • Hauteur Maximum : 31 cm
  • Puissance du laser : 60 W
  • Type de laser : CO2 (infrarouge)

Envoi d’un travail à la machine#

  • Ouvrir le fichier dans Inkscape :

Vérifier qu’il est bien au format SVG.

S’assurer que l’épaisseur des traits est inférieure à 0,25mm

  • Imprimer avec le Dashboard Epilog :

Allumer la découpeuse laser.

Cliquer sur « imprimer » et attendre que le Dashboard Epilog s’ouvre.

Si nécessaire, démarrer manuellement le Dashboard Epilog via l’icône sur le bureau.

6. Maîtriser le « Kerf » dans l’art de la découpe laser#

Le succès d’une découpe laser réside dans la maîtrise de détails souvent imperceptibles, et l’un de ces détails cruciaux est le « kerf ». Apprenons à optimiser les paramètre, à ajuster la vitesse et la puissance du laser, et à comprendre en profondeur le rôle du « kerf » dans ce processus de découpe.

Optimisation des paramètres pour différents matériaux#

Chaque matériau a ses propres particularités, et l’optimisation des paramètres de découpe laser est essentielle pour obtenir des résultats précis. Les facteurs clés à considérer sont la vitesse du laser et la puissance appliquée. Ces réglages doivent être adaptés en fonction de la densité, de l’épaisseur, et de la composition spécifique du matériau.

Compréhension du « Kerf »#

  • Explication du terme : Le « kerf » fait référence à la minceur du matériau retiré lors de la découpe. C’est la marge d’épaisseur qui disparaît lorsqu’un faisceau laser pénètre à travers le matériau. Comprendre le « kerf » est essentiel pour obtenir des coupes précises, en particulier lors de la création de pièces ajustées.
  • Impact du « kerf » sur la découpe : Le « kerf » peut affecter la dimension finale des pièces, et son impact dépend du matériau utilisé. Des découpes plus larges que prévu peuvent résulter d’un « kerf » important, tandis qu’un « kerf » trop mince peut entraîner un ajustement inapproprié des pièces.

Conseils pour ajuster le « Kerf » en fonction du matériau#

  • Tests préliminaires : Avant de lancer une découpe majeure, effectuer des tests sur des échantillons du matériau. Cela me permettra d’ajuster le « kerf » en conséquence. Nous avons effectué un test de kerf sur les 2 machines à disposition pour de l’acrylique :

Epilog : kerf de 0,9 mm divisé par 11 (pratiquement aucun kerf)

Lasersaur : kerf de 0,3 mm

  • Documentation fournisseur : Consulter les spécifications du fournisseur du matériau pour des conseils spécifiques sur le « kerf ». Certains fournissent des recommandations précises.
  • Compensation de la conception : Anticiper le « kerf » lors de la conception des modèles. Ajuster les dimensions en conséquence pour garantir un assemblage parfait.
  • Jeu d’ajustement : Prévoir un léger jeu d’ajustement entre les pièces, en tenant compte du « kerf ». Cela garantira un ajustement serré même après la découpe.

7. Inkscape#

Inkscape est un logiciel de dessin vectoriel open source, puissant et polyvalent. Utilisé comme outil de conception pour contrôler la découpeuse laser, Inkscape offre une interface agréable et une gamme d’outils adaptés à la création de fichiers compatibles avec les machines de découpeuse laser. Voici les principales fonctionnalités :

  • Dessin vectoriel : Inkscape se base sur le dessin vectoriel, permettant la création d’images avec une résolution élevée et une extensibilité sans perte de qualité.

  • Outils de dessin : Des outils variés, tels que les stylos, les formes et les courbes de Béziers, offrent une flexibilité totale dans la création de dessins complexes.

  • Texte et police : Inkscape prend en charge la manipulation de texte, l’utilisation de différentes polices, et offre des options d’édition avancées.

  • Importation/exportation : Prise en charge de divers formats de fichiers, notamment SVP (Scalable Vector Graphics), qui est couramment utilisé justement dans le contexte de la découpe laser.

  • Calques : La gestion des calques permet une organisation structurée des éléments du dessin.

  • Alignement et distribution : Des outils facilitant l’alignement précis des objets dans le dessin.

J’avoue j’ai eu beaucoup de mal avec Inkscape parce que je n’ai pas l’habitude de me servir de ce type de logiciel … Heureusement j’ai trouvé pas mal de chouettes tuto dont celui-ci qui m’ont beaucoup aidé !

8. Place à la création#

Les inspirations et nos croquis#

En collaboration avec mon ami Donald, nous nous sommes demandés ce qui pourrait être un objet à la fois sympa, joli, et qui s’emboîterait harmonieusement. Nous avons exploré diverses sources en ligne pour trouver de l’inspiration, et ce type de modèle nous a particulièrement parlé :

Donald s’est lancé dans la création de différents croquis. L’idée consiste en deux formes parallèles qui agiraient comme des « pieds », suivies de trois formes perpendiculaires aux deux premières auxquelles elles s’emboîteraient.

Place au dessin vectoriel#

C’est à ce moment que les choses ont commencé à se compliquer ! Comme je l’ai mentionné précédemment, Inkscape ne me parlait pas du tout au début. J’ai pris beaucoup de temps pour comprendre les différents outils et fonctionnalités, mais j’y suis finalement parvenue ! Il peut être un peu difficile d’imaginer cela lorsque c’est présenté en 2D, c’est pourquoi j’ai ajouté des petites bandes de couleurs sur les dessins pour indiquer quelle partie de quelle pièce s’emboîte avec quelle autre pièce.

Malheureusement par manque d’organisation, je n’avais pas anticipé une demande aussi importante pour l’utilisation des machines. J’ai réussi à obtenir un créneau disponible le vendredi 1er décembre pour réaliser la découpe de mon objet. Cependant, cela signifie que le projet ne sera pas finalisé avant la date limite de documentation.

Update 01/12 : Jour-J de la découpe#

Le 1er décembre, accompagnée de Nikita, qui a gentiment fourni le carton nécessaire (merci à lui !) j’ai entrepris la découpe de mon objet avec la découpeuse laser Epilog Fusion Pro 32. Cependant, au cours de cette expérience, j’ai rencontré des défis inattendus.

Pour une raison indéterminée, une partie de mon dessin disparaissait lorsque nous passions en mode vectoriel sur le logiciel d’Epilog. Malgré mes tentatives de modifications sur Inkscape, le problème persistait.

Marie, une étudiante en architecture qui avait réservé le créneau suivant, a remarqué ma détresse. Elle a généreusement consacré son temps pour m’aider à résoudre le problème, essayant différentes approches sur Inkscape, mais sans succès. Face à la contrainte de temps, elle a suggéré de rapidement concevoir un dessin similaire sur AutoCAD, maîtrisé par elle, avec 3 pièces au lieu de 5 prévues.

Cette solution a été un succès, elle a vraiment sauvé la situation ! Un grand merci pour son coup de main super précieux.

Et voilà, le résultat final ! Tout s’emboîte, mission accomplie. :)

Malgré les obstacles, cette expérience m’a permis de mieux comprendre les nuances de la découpe laser, d’affiner mes compétences sur Inkscape, et d’apprécier la collaboration au sein du Fab Lab.