Laser-Smoothignstech/Modedemploi : Différence entre versions

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m (→‎Exemples de vitesses de coupe avec le laser à la puissance max)
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===Historique des découpes réalisées===
 
===Historique des découpes réalisées===

Version du 5 mars 2016 à 12:35


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.

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

Le 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 nouveaux firmware de la smoothie

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.doubleOnde.as.7.jpg 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


vitesses de gravure
matériau épaisseur vitesse (mm/min) offset Z (mm)
CP OKOUmé 8mm 950mm/min 8
carton plume 1mm 7500/40% 2
plexiglass 2.75 ou 3.25mm 1500 3.5

Historique des découpes réalisées

Type de matériau épaisseur focale (Z) Vitesse Découpe (F) Puissance Découpe(S) Vitesse gravure (F) Puissance gravure (S) remarques
6 faces 1 1 4000 90% un peu rapide et un peu brulé
pmma 3 3 1000 100% cool
pmma 8 8 250 100% 1000 100% flamme sur découpe
pmma 2 2 600 60% découpe plutôt propre
bois 22,3 0 1200 18%
bouleau 5 5 1000 80% tres bien
bouleau 5 5 1000 100% ok
cagette 5 6 1000 100%
carton 2,5 3 1600 100% 2000 30% ok
carton 1,5 2,5 1500 90% 2000 30% ok mais décallage
carton 3 3,5 700 100% parfait
carton 7 7 600 30%
carton 1 4 500 100% 7200 30% equilibre contraste à trouver
carton 5 5 1250 80% ok petites flammes
carton 1 1 1200 30% un peu brulé, mais bien car petits détails
carton 5 5,5 3900 100% propre mais pas entièrement découpé
carton 0,35 0,35 3500 100% ok
carton 5 5 1500 80% finition à la sauteuse
carton blanc 2 2,5 2000 100% 2000 20% ok
carton blanc 2,5 2,5 2000 90% 2000 20%
carton blanc 1 3,5 4500 30%
carton blanc 0,3 1700 100% Mieux mais pas top, nettoyage des lames après nickel
carton blanc 1 2 1200 100% gravure testée sans succés
carton blanc 1 2 5000 90% ok
carton blanc 1 1 3100 60% 7000 40%
carton bois 0,7 0,7 3500 30% 1200 20% ok impossible de faire de la gravure
carton bois 3 3 2000 100% 2000 20% ok
carton bois 2 2,5 3000 100% 2000 20%
carton bois 2,5 2,5 4250 100% 4250 25%
carton bois 4 5 1900 100%
carton bois 7 6,5 3000 1000% 2000 20% ok
carton gris 3 3 1500 100% 3500 100%
carton gris 2 2 2500 100% 3000 25% ok
carton gris 1,5 1,5 3500 100% 3500 40% 2 pssages pour que les pièces tombent
carton gris 2 2 3000 100% 3000 20% les pièces ne tombent pas mais se détachent facilement
carton gris 2 2,5 4000 100%
carton gris 3 4 1250 100% ok
carton gris 1,5 2 4000 100% 4000 20% ok
carton gris 3 4 1300 100% 1300 30%
carton gris 1,5 1,5 3500 100% ok
carton gris 3 4 1250 100%
carton gris 2 3,5 2500 100% 2300 20%
carton gris 1 1 4000 90% ok
carton gris 2 3 2250 100% ok
carton gris 3 4,5 1250 100% petits points brulés
carton gris 5 5 2400 100% ok
carton gris 1 1 2000 60% 3500 20%
carton gris 1,5 3500 30%
carton gris 1 1 2000 60% 3500 20% gravure pas assez présente, découpe aussi le support
carton gris 1 1 2000 50% 3500 20% découpe pas assez présente
carton gris 3 3 3100 100% 3200 40% ok
carton 1,75 1,7 3500 100% 6000 20% ok
carton plume 5 6 3500 70% 3500 20% ok
carton plume 5 6,5 2500 100% ok découpe à préciser, fumée, au scalpel après
cp 1,5 1,5 500 100% ras 5 minutes
cp 1,5 1,5 1000 100% ok
CP 3 3 1500 100%
cp 3,5 3,5 800 100% bords
cp 5 6 350 100% tres bien
cp 5 5 650 100% capteur porte
cp 5 5 800 100% 800 20% ok
cp 5 6 800 100% 1200 20% ok
cp 5 5 880 100% 2300 20% ok
cp 5 5 900 100% 2 passages, humidité?
cp 5 5 900 100% 1200 30% ok
cp 3 4,5 950 100% 1100 35%
cp 3 4,5 950 100% 1100 35%
cp 5 5 950 100% 500 20%
cp 5 6 1000 100% 3500 2000% ok
cp 3 3 950 100% 1100 35% la focale de 3 c'est trop
cp 5 5 1000 100% nickel
cp 6 6 1000 100% 1100 40%
cp 3 4,5 900 100% 1100 35%
cp 5 6 1000 100% 1200 20%
cp 5 5 1000 100%
cp 5 6 1000 100% 1200 20% ok
cp 5 6 1000 100% ok
cp 5 5 1100 100% ok
cp 5 5 1500 100%
cp 5 5 plaquage de la tête
cp bouleau 15 18 1500 30%
cagette 5 6 1000 100% ok
cp oukoume 5 5 1000 100% 2000 50% ok
cp peuplier 1,5 6 1500 100% ok
CP peuplier 5 6 1000 80% 1000 20% ok (voir 90%) ?
CP peuplier 5 6 1000 80% 1000 20% ok mais + cutter
cp peuplier 5 6 950 100% tres bien
CP peuplier 5 6,5 1500 100% 1600 20% ok
CP peuplier 5 6 950 100%
eternit fermacell 8 8 800 100% 2500 80% AU FEU, matériau trop épais pour découpé, gravure ok
mdf 3 3 1200 100% 2000 50%
mdf 6
mdf 3 3 1200 100% cool
mdf 3 1,5 1000 100%
mdf 3 3 1200 100% 1200 20% ok
mdf 3,2 3,2 1000 100% 3100 80% ok
mdf 6 6,5 500 100% 7200 30% ras 15 minutes
mdf 3 3 1100 100% 2500 50%
mdf 5 5 1000 100% tres bien
mdf 3 4 1200 100% 1200 35% un peu fort gravure trop découpée
mdf 6 6 450 100% 2000 40% ok
mdf 3 3 1200 100% ok
noyaux 7 ok
oukoume 5 6 1200 100% ok
oukoume 5 5 1100 100%
papier 350gr 1 0 4600 100% ok
papier cartonné 1 0 3150 30% ok pas de flammes
papier cartonné 0,1 0,1 5200 100% 7200 60% ok
papier doré 1,7 2 1200 70% papier qui gondole légèrement
pmma 3 3 1600 100% 2000 30%
pmma 5 5 500 100% ok
pmma 6 6 300 100% 1500 100% ok
pmma 8 8 500 100% découpe 2 fois
pmma 10 10 5000 100%
pmma 10 10 1500 100% ok
pmma 10 10 1500 100% ok
pmma 3 3 1000 100% pb pnc
pmma 3,2 4 600 100% 800 30% j'ai essayé le raster avec la puisse 10000/25, la puissance est trop faible et gomme des détails
pmma 4 4 700 100% ok
pmma 1 1 1000 100% 1000 30%
pmma 2 1 1000 100% 1000 20%
polystirene transparent 2,5 2,7 800 100% se refroidit très rapidement
polystirene transparent 5 5,1 250 100%
polystirene transparent 5 5,1 320 100%
pp 0,8 0,8 1800 80% ok
tissu coton + carton 2 2 5000 100% tissu cramé mais çà découpe


Moyennes

Type de matériau épaisseur Moyenne - focale (Z) Moyenne - Vitesse Découpe (F) Moyenne - Puissance Découpe(S) Moyenne - Vitesse gravure (F) Moyenne - Puissance gravure (S)
6 faces 1 1,0 4000 90%
bois 22,3 0,0 1200 18%
bouleau 5 5,0 1000 90%
cagette 5 6,0 1000 100%
carton 0,35 0,4 3500 100%
1 2,5 850 65% 7200 30%
1,5 2,5 1500 90% 2000 30%
1,75 1,7 3500 100% 6000 20%
2,5 3,0 1600 100% 2000 30%
3 3,5 700 100%
5 5,2 2217 87%
7 7,0 600 30%
carton blanc 0,3 1700 100%
1 2,1 3450 70% 7000 40%
2 2,5 2000 100% 2000 20%
2,5 2,5 2000 90% 2000 20%
carton bois 0,7 0,7 3500 30% 1200 20%
2 2,5 3000 100% 2000 20%
2,5 2,5 4250 100% 4250 25%
3 3,0 2000 100% 2000 20%
4 5,0 1900 100%
7 6,5 3000 1000% 2000 20%
carton gris 1 1,0 2500 65% 3500 20%
1,5 1,7 3667 100% 3750 30%
2 2,6 2850 100% 2767 22%
3 3,8 1608 100% 2667 57%
5 5,0 2400 100%
(vide) 1,5 3500 30%
carton plume 5 6,3 3000 85% 3500 20%
cp 1,5 1,5 750 100%
3 3,9 1050 100% 1100 35%
3,5 3,5 800 100%
5 5,4 927 100% 1488 269%
6 6,0 1000 100% 1100 40%
cp bouleau 15 18,0 1500 30%
cp oukoume 5 5,0 1000 100% 2000 50%
cp peuplier 1,5 6,0 1500 100%
5 6,1 1080 92% 1200 20%
eternit fermacell 8 8,0 800 100% 2500 80%
mdf 3 2,9 1157 100% 1725 39%
3,2 3,2 1000 100% 3100 80%
5 5,0 1000 100%
6 6,3 475 100% 4600 35%
noyaux 7
oukoume 5 5,5 1150 100%
papier 350gr 1 0,0 4600 100%
papier cartonné 0,1 0,1 5200 100% 7200 60%
1 0,0 3150 30%
papier doré 1,7 2,0 1200 70%
pmma 1 1,0 1000 100% 1000 30%
2 1,5 800 80% 1000 20%
3 3,0 1200 100% 2000 30%
3,2 4,0 600 100% 800 30%
4 4,0 700 100%
5 5,0 500 100%
6 6,0 300 100% 1500 100%
8 8,0 375 100% 1000 100%
10 10,0 2667 100%
polystirene transparent 2,5 2,7 800 100%
5 5,1 285 100%
pp 0,8 0,8 1800 80%
tissu coton + carton 2 2,0 5000 100%
Total Résultat 4,0 1667 101% 2433 68%
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