Laser-Smoothignstech/Modedemploi : Différence entre versions

Version du 5 mars 2016 à 12:54

pour documentation :

Media:Notice.Laser.iut.pdf paramètres pour le laser 120w de cachan 

SECURITE

* Il est impératif de couper le laser avant toutes interventions !

* Ne pas regarder le point de combustion directement et/ou de manière prolongée !
* Le laser est infrarouge donc il n'est pas visible !! le point rouge visible n'est qu'une led.
* Normalement le laser se coupe automatiquement que l'on ouvre le couvercle ou les portes basses.

Principes

Avec un laser de bonne puissance, on fait converger le laser pour augmenter la densité énergétique sur le point de découpe. Cette énergie vient chauffer le matériau jusqu'à le faire fondre ou le bruler. (img laser principe)

Pour le gaz injecté dans l'axe du laser : il permet principalement d'éviter de propager la combustion du matériau. Néanmoins pour des matériaux épais le gaz ne va pas dessous, il peu apparaitre une flamme sous la découpe.

Caractéristique de la machine

• Surface de travail: 1440x1220 mm
• Épaisseur maximale: 300 mm
• Précision: 0.01mm
• Résolution maximum: 2500dpi
• Vitesse de coupe: 0 - 60000 mm/min

• Puissance du laser: 120W (à confirmer)
• Longueur d'onde du laser: 9.4 - 10.6 um

Préparation du Gcode

• Le fichier de départ peut être en SVG ou en DXF ou Ai (les calques ne doivent contenir que des caractères ASCII (pas d'accents, etc...)).
• Le point de coordonnées (0, 0) doit de préférence être dans le coin en bas à gauche de la pièce.
• Les dimensions doivent être en millimètre.

Attention, à éviter les traits superposés (où le laser passera plusieurs fois, ce qui risque de percer le support dans le cas d'une gravure, ou de brûler le support dans le cas d'une découpe).

Nous avons développé une version custom de LaserEngraver pour la smoothieboard : Laserengraver et un convertisseur de raster (pour graver des images) : Raster2Gcode directement a disposition depuis Laserengraver.

A partir d'un fichier DXF ou Ai

On peut ouvrir des fichiers dxf ou ai depuis inkscape. Néanmoins l'importation peu poser quelques problèmes (singularités, redimensionnement...) c'est pourquoi l'utilisation d'inkscape est recommandé pour évité de perdre du temps inutilement dans le transfert. Ouvrir la pièce dans Inkscape et dégrouper les pièces avant de suivre les recommandations générales pour Laserengraver.

Suite sur inkscape

Pour l'utilisation d'inkscape voir: Inkscape_pour_la_fabrication_numérique

Générer le gcode depuis inkscape

L'extension laserengraver est utilisée. Dans Inkscape:

• Tout sélectionner .
• Passer les objets en chemin dans le menu : chemin/objet en chemin.

Pour vérifier si un objet est bien passé en chemin, le sélectionner et le nombre de chemins apparaît en bas.

• Suivre les étapes conseillées sur la page Laserengraver dans le cas de pièces imbriquées les unes dans les autres.
• Aller dans menu Fichier, Propriété du document puis faire Redimensionner la page au contenu.
• Générer le gcode dans le menu Extension "laserengraver/smoothielaser" (il faut donc installer l'extension auparavant...).

Générer un gcode de gravure en mode "raster"

Le mode "raster" est un mode de gravure de la découpe laser par balayage. Le laser vient donc "balayer" la surface pour réaliser le remplissage de la forme en gravure. Pour réaliser une pièce en mode raster, on part du fichier inkscape de la forme que l'on veut graver, voici les différentes étapes:

• exporter l'objet en .png (Fichier>exporter en bitmap) (attention à bien configurer et retenir la résolution en dpi choisie - 300dpi c'est bien)
• modifier votre .png pour lui appliquer une symétrie axiale verticale (important car sinon votre gravure sera inversée par rapport à votre découpe)
• Insérer l'image dans inkscape.
• Dans l'extension laser engraver sélectionner l'onglet "images matricielles"
• Cocher "Engrave Raster"
• Mettez les paramètres suivants
  • Laser Speed: 4000
  • Min laser power (white): 10
  • Min laser power (black): 25
  • Engrave dpi: 300
  • Focale : l'épaisseur de votre matériau
• Faite appliquer
• Votre gcode a été mis dans le répertoire associé

Utilisation

Sur le PC

1. Mettre la machine sous-tension
2. Mettre la motorisation sous tension : l'extraction de fumée se met en marche. La console de la smoothieboard s’allume.
3. A partir du PC dédié, copier le gcode vers la carte sd de la smoothieboard.
4. Déconnecter la carte SD du PC dédié. (clic droit => "Safety remove")

Sur la découpe laser:

1. Mettre le laser sous tension : la lumière s'allume.
2. Sur la console de contrôle de la smoothie board :
   1. Appuyer sur le stick tournant pour entrée dans le menu.
   2. Tourner le stick pour monter ou descendre dans le menu et sélectionner "play".
   3. Sélectionner la carte SD ("sd/"), puis le dossier contenant le gcode, et enfin le gcode.
   4. L'impression va se lancer directement.

ATTENTION : Il s'avère que les réglages (focale et vitesse) peuvent parfois être perturbés. En effet, il a été constaté que la machine était mal calibrée dans les cas suivants, il est alors conseillé de redémarrer la machine pour réinitialisation suite à ces cas :

• Abandon d'une opération (fonction ABORT)
• Utilisation de la commande "Jog"

Matériaux

ATTENTION ! on ne peut pas TOUT couper avec une découpe laser. Le point de combustion de ce modèle ne monte qu'aux alentours de 500-600°C. (à vérifier)

Ce que l'on fait à PlateformeC

Ce modèle ci n'est assez puissant que pour découper le bois, le carton, tout les plastiques non chlorés, le kevlar. En revanche on peu graver sur presque tout (Composite carbonée, pierres, verres ....)

On peut consulter ici une bonne source d'infos sur les matériaux utilisables dans les découpes laser : http://www.eurolaser.com/fr/materiaux/

Ce que l'on NE fait PAS à PlateformeC

On ne travaille pas sur les métaux (même si le laser est techniquement assez puissant pour de la gravure, le rayonnement pour la découpe est trop dangereux, on attend de trouver une solution).

D'une manière générale, il ne faut JAMAIS couper de matériau contenant du CHLORE (sous peine d'émanations MORTELLES !!! => page sur les risques liée au chlore http://www.cchst.com/oshanswers/chemicals/chem_profiles/chlorine.html)

Une bonne méthode pour vérifier la composition d'un plastique non identifié : http://vimeo.com/1615418

Choix des paramètres

Une fois votre matériau choisi il va falloir paramétrer la machines suivant 3 paramètres.

• La vitesse
• La puissance
• La focale

Vitesses de travail et Puissance

Dans le principe plus on est lent et plus on met de puissance mieux on découpe.

Ces deux paramètres sont interdépendant, en effet ils changent la quantité d'énergie délivré par le laser durant la découpe. Néanmoins on pourra remarquer que sur certains défauts l'un des deux paramètre est prépondérant sur l'autre.

• La vitesse est prépondérante pour l'épaisseur du trait de découpe
• La puissance est prépondérante pour l'état de brulure/fonte du matériau

On remarquera aussi qu'une grande vitesse peu réduire la précision de la machine.

Pour le choix vous pouvez vous référer aux plaques de test près du poste machine. Ou bien au tableau plus bas.

Focale

• Limite haute: épaisseur du matériau - 10 mm
• Limite basse: environs 300 mm (à vérifier)

Dans le principe ce qu'on appelle la focale est la distance entre le centre de la lentille convergente, et le point de combustion, par définition si ce point est parfaitement focalisé il est infiniment fin.

Pour notre machine cette distance correspond tout simplement à l'épaisseur du matériau en mm.

Ce réglage permet d'avoir le point de combustion en surface du matériau. On remarque qu'il y a environs 11 mm entre la surface du matériau et la buse.

(Img focale)

Sur cette image on peut voir que si l'on change arbitrairement le réglage de la focale (cad on change l'emplacement du point de combustion), on transforme le point en tache. Cela à pour effet direct d'élargir le trait de coupe ou de gravure mais aussi de réduire la densité énergétique du faisceau. Donc cela réduit l'efficacité du laser. Cette technique est principalement utilisée pour faire des effets de gravure (simuler un raster, gravure plus large, ou encore pour les matériaux épais).

La distance entre la planche à découper et la base du bloc d'alu qui tient le laser visible doit être à peu près de 36,4mm -5mm : Z4

Facteurs imprévisibles

Beaucoup de facteurs non maitrisables interagissent avec le procédé (température, humidité ambiante et du matériau, usure des pièces, .......) on ne peut être exhaustif. Pour cela:

Il est fortement recommandé de faire un test de réglage de la vitesse afin d'optimiser la découpe pour votre cas !

Réglage des paramètres pour les experts

Jog

Le jog correspond à un décalage voulu de l'origine machine, et ce jusqu'à réinitialisation.

• Il faut donc toujours réinitialiser la machine après l'utilisation du jog !

Le jog est en maintenance avec le nouveau firmware de la smoothie

Pour son utilisation il suffit d'aller sur la découpe.

1. Sélectionner l'option Jog
2. Sélectionner l'axe sur le quel vous voulez effectuer le décalage
3. Sélectionner l'incrémentation que vous souhaitez
4. Tourner le bouton pour changer la position du laser ou du plateau
5. Revenez en arrière avec les ".."
6. Vérifier que les coordonnées sont bien celles voulu

Exemples de vitesses de coupe avec le laser à la puissance max

vitesses de coupe

image	matériau	épaisseur (mm)	vitesse (mm/min)	focale Z (mm)
	CP OKOUmé	8mm	950mm/min	8
	CP peuplier	5mm	900	7
	MDF	7mm	600
	carton plein	1mm	4500 à 5500
	carton gris plein	2mm	4500
	carton double ondulation assymétrique	7mm	1500	9mm
	carton double ondulation	5.33mm	1500	2.6
	carton plume	1mm	5500/50%	2
	plexiglass	8mm	1500	9
	plexiglass	2.75 ou 3.25mm	600	3.5

Historique des découpes réalisées

Moyennes