Atelier Découpeuse Laser¶

Déroulé¶

Objectifs :

• Comprendre les principes fondamentaux de la découpe au laser.
• Apprendre à utiliser une machine de découpe au laser en toute sécurité.
• Acquérir des compétences de base pour réaliser des projets de découpe au laser.
• Appliquer les compétences acquises dans un exercice pratique.

Matériel Nécessaire :

• Machine de découpe au laser.
• Matériaux de découpe (acrylique, bois mince, etc.).

Partie 1 : Introduction à la Découpe au Laser

• Définition de la découpe au laser.
• Principes de base de la découpe au laser.
• Applications courantes de la découpe au laser.

Partie 2 : Sécurité en Découpe au Laser

• Importance de la sécurité.
• Équipement de protection individuelle.
• Procédures de sécurité lors de l'utilisation d'une machine de découpe au laser.

Partie 3 : Fonctionnement de la Machine de Découpe au Laser

• Composants de base de la machine.
• Configuration de la machine (paramètres de découpe).
• Chargement des matériaux.

Partie 4 : Logiciel de Contrôle

• Présentation du logiciel de contrôle de la machine de découpe.
• Importation et préparation des fichiers de conception.
• Réglage des paramètres de découpe (vitesse, puissance, etc.).

Partie 5 : Techniques de Découpe au Laser

• Découpe de formes simples.
• Gravure au laser.
• Création de joints et d'assemblages.

Partie 6 : Projet de Découpe au Laser

• Présentation d'un projet simple que les étudiants réaliseront.
• Explication des étapes à suivre pour le projet.

Exercice Pratique

• Les étudiants réalisent le projet de découpe au laser en utilisant les compétences acquises.
• L'instructeur supervise et aide au besoin.

Questions et Réponses

• Les étudiants posent des questions sur le cours, la machine, ou le projet.
• L'instructeur répond aux questions et fournit des conseils supplémentaires.

Conclusion

• Récapitulation des points clés du cours.
• Mise en avant de l'importance de la sécurité en découpe au laser.
• Encouragement à explorer davantage les possibilités de la découpe au laser.

Conditions importantes de sécurité¶

La machine peut prendre feu donc il est obligatoire de rester devant la machine lorsqu'on l'utilise.
La fumée émise par la machine peut être toxique, il est donc important de demander à un fabmanager avant d'utiliser un matériau s'il peut être utilisé pour de la découpe laser.

Fonctionnement de la machine¶

Un tube situé derrière la découpeuse excite des électrons qui vont former un faisceau lumineux qui va être projeté sur différents miroirs. Le faisceau lumineux va converger vers une lentille qui va concentrer l'énergie lumineuse pour pouvoir découper ou graver.
Il est donc important de faire une focale avant chaque utilisation.

Le matériau ne doit pas être trop épais afin de pouvoir avoir une découpe "propre" (en raison de la distance focale)
Epaisseur max du matériau : 6mm

La machine fonctionne capot fermé pour que la fumée puisse être évacuée dehors.

1) Démarrer : tourner la clé, l'aération se met directement en marche
2) Faire la focale : Appuyer sur "Z", mettre la petite plaque noir sous la plaque dorée en métal située derrière le laser, appuyer sur "Datum"
3) Sélectionner le fichier : avec les flèches haut et bas
4) Découper/Graver (à partir du logiciel) : rester près de la machine
5) Eteindre : attendre quelques minutes que les fumées partent avant d'éteindre puis tourner la clé ou appuyer sur le petit bouton rouge près de la clé (le gros bouton rouge est un bouton d'arrêt d'urgence)

Fonctionnement du logiciel de la machine : LaserCut¶

1) Importer son fichier sous format dxf ou dessiner directement sur LaserCut (mais figures limitées) : attention l'image doit être vectorisée
2) Les couches/couleurs : permettent de demander à la machine de découper ou graver (en mettant des puissances différentes)
Attention avant de lancer réellement la machine, il est préférable de faire des tests de puissance et de profondeur pour tester la découpe et/ou la gravure (Pour cela, tester un petit carré dans le matériau par exemple)
Mode Cut : Le laser suit les courbes
Mode Engrave : Le laser parcourt la surface
3) Envoyer en cliquant sur "Start", si jamais ça ne fonctionne pas, essayer de relancer car il y a quelques fois un faux-contact entre l'ordinateur et la machine.

Prérequis:

• Pixel vs vecteur
  
  

Point importants :

• Chemin du laser : tube, miroir, lentille
  
  attribution de l'image: https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_cutting

• Détail
  
  attribution de l'image: By Unknown author - http://www.ailu.org.uk/laser_technology/information_sheets/process/information_sheet_-_cutting.html, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=35607790

• Fonctionnement lentille focale : importance de la mise au point, matériel plane, limitation d'épaisseur
  
  attribution de l'image: JiPaul / from Henrik — https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Focal-length.svg , CC BY-SA 3.0

attribution de l'image: Peter Jansen's reciprocating laser concept , http://makerblock.com/2010/08/diy-laser-cutting/

• Les différents éléments et pourquoi : compresseur air, refroidissement à eau, extraction fumée
• Longueur d'onde et absorption des matériaux -> ne fonctionne pas avec métal. Notion gravure/découpe
• Notion de Kerf : assemblage et dimensions
  
• Pas de compensation d'outil
• Test systématique de puissance et vitesse
• Ordre de découpe
• Notion de calque/couleur dans le logiciel : puissance/vitesse/ordre

Générateur de boite flex avec openscad :
https://github.com/vanillabox/OpenSCADBoxes/blob/master/FlexBox1.scad

Matériaux¶

Remarque importante sur les matériaux: il est impossible de faire une liste exacte et exhaustive des matériaux autorisés et interdits.

Matériaux strictement interdits = Expulsion immédiate et définitive sans recours possible :

• PVC
• Matériaux contenant du chlore
• Certains types de vinyles
• Beaucoup de matériaux contenant des peintures et vernis produisent des émanations toxiques
• Les bois avec un traitement "pour l'extérieur" contiennent beaucoup de produits nocifs
• Matériaux dont on ne connait pas la composition exacte

Bien comprendre que le laser va concentrer énormément de puissance focalisée sur une très petite surface, ce qui produit un échauffement très important, une vaporisation, le matériel "brûle" , ce qui engendre des réactions libérant des émanations toxiques/mortelles pour les être humains et ce qui détruit l'équipement .

Matériaux ou spécification à surveiller :
Pour les PMMA et plexiglas/altuglass : technologie coulée et pas extrudée
Pour les bois reconstitués comme le MDF, la colle est souvent l'élément le plus toxique, il est très important d'y faire attention! Les bois avec un traitement "pour l'extérieur" contiennent beaucoup de produits nocifs.
Beaucoup de matériaux contenant des peintures et vernis produisent des émanations toxiques et sont donc strictement interdits.

Réutilisation/recyclage
Il est interdit d'utiliser des matériaux dont on ne connait pas la composition exacte. L'utilisation de matériaux recyclés est donc extrêmement restreinte. N'hésitez pas à utiliser un autre équipement comme la CNC où il n'y a pas cette contrainte (le matériel n'est pas brulé).

Remerciements:¶

Ce projet est cofinancé par l'Union Européenne avec le fond Européen de Développement (FEDER) région Haut-de-France et AgriLab UniLaSalle , dans le cadre de l'OpenLab.