[DLM-1] Découpe laser maison

Introduction

Ce premier article ne sera pas des plus sensationnels car il va poser les bases du projet : peu d’images et beaucoup de réflexions.

Mon atelier à grandement besoin d’une machine de découpe laser avec une surface de travail convenable (1000 * 500 mm minimum). En effet, je ne peux pas sereinement avancer un projet en sachant que je vais devoir payer le prix fort pour un prototype. Non seulement ça freine les idées mais en plus ça augmente le budget pour de futurs clients que je souhaite garder petits et passionnés. J’ai établi un devis pour une Epilog (que je connais bien) et cela grimpe tout de suite à plus de 10k€… Idem pour les équivalents sur un wattage de 40 et une surface de travail de ce gabarit.

Il ne me reste que les machines clonées chinoises ou les kits à monter, pour la modique somme de 5k€ (environ).

Et puis je me suis souvenu que j’étais ingénieur alors j’ai commencé à envisager l’option de la construire moi-même en combinant les expériences d’Internet sur le sujet. Et j’ai eu envie que cela soit un projet open-source et bien documenté. Pour le plaisir des yeux et pour les lecteurs qui souhaiteront suivre mes pas ou s’en inspirer.

Et tout commence derrière un article, des tableurs, des vidéos, des fichiers textes et des pages de wiki.

Inspiration

Après un grand nombre de recherches et de comparatifs, j’ai décidé de choisir cet Instructables. Il a le grand avantage d’avoir été réalisé dans un cadre scolaire encadré avec la finalité de pouvoir être reproduit et une véritable réflexion. Et même s’il possède quelques défauts, c’est une excellente base de travail.

Après la lecture attentive du tutoriel, j’ai écumé l’intégralité des commentaires à la recherche de soucis de conception. J’ai également apporté ma réflexion sur ce qui était proposé étant donné que j’ai eu quelques cours de mécatronique.

Voici ce que je retiens de ce travail :

• Le pilotage du tube laser doit être calibré à la main avec un outil de mesure précise car les pilotes chinois ne sont eux pas précis. Il ne faut pas seulement brancher et faire confiance aux valeurs (et griller le dispositif)
• Il ne faut pas brancher l’interrupteur de sécurité du couvercle au contrôleur mais directement sur l’alimentation du laser en coupe-circuit
• Il ne faut pas brancher le bouton d’arrêt d’urgence au contrôleur mais directement sur l’alimentation générale en coupe-circuit (le mieux à mon avis serait de conserver l’alimentation du contrôleur et que celui-ci détecte l’arrêt d’urgence)
• Il serait intéressant d’ajouter une jauge pour régler la focale du laser, une petite pièce qui représente la focale et qui serait clipsée sur l’élément qui créer le faisceau final pour pouvoir faire le réglage avec un visuel immédiat
• Ajouter un emplacement pour déposer un spray d’eau en cas de petit feu
• Mon fournisseur de plexiglas ne donne pas la teinte gris fumée (que je trouve de toutes façons trop sombre pour suivre les éventuels problèmes), il serait peut-être plus intéressant de mettre du plexiglas transparent pour le capot avec un film protecteur laser CO2 : point à travailler
• Le pilotage de la machine par Arduino / GRBL n’est pas satisfaisant
• Il faut un interrupteur à clef entre le bouton de marche et l’alimentation générale
• Ce serait bien de chercher à remplacer le MDF de support de pièces à découper par un nid d’abeille (soit du neuf, soit de la récupération)

Première étape

Fablab

Je ne peux que vous conseiller de vous inscrire au près de votre Fablab local pour vous accompagner dans ce projet. D’une part parce que c’est totalement dans leur philosophie et d’autre part parce qu’ils connaissent ces machines et que vous trouverez un support énorme.

Je me suis donc inscrit à Plateform-C de Nantes pour y consacrer 4 heures par semaine (un peu plus si je compte le temps chez moi). Là-bas j’ai pu étudier les machines en place, discuter avec des makers et des techniciens puis élargir mes possibilités de construction.

Planning

Pour moi il est vital de découper le projet et de se focalise sur chaque partie (en gardant malgré tout la vue d’ensemble en tête). Une tâche transverse sera pour moi la découverte et des tests de la carte-mère de pilotage, mais j’y reviendrai plus tard.

1. Étude du projet
2. Réalisation du châssis
3. Montage des organes opto-mécaniques
4. Montage des panneaux
5. Montage de l’électronique
6. Programmation de l’ensemble

Liste des courses

Ensuite il est important de mettre à jour la liste des courses fournies par l’article original. Notamment au niveau des liens qui ne sont pas forcément très clairs et/ou encore à jour. Voici la liste des choses qui ont été difficiles à trouver en France et/ou décrypter :

• Profilé aluminium 30×30 B-Typ rainure 8
• Plexiglas
• Vis et boulons
• Sliding T-nut hammer / 3030 / M3-30s
• T-nut hammer head / 3030 8mm / M5
• Interrupteur à clef
• 12 ventilateurs

La liste sera mise à jour en fonction de l’avancée du projet car je n’ai pas encore tout acheté comme je me focalise actuellement sur l’étape 1 et 2.

Note sur la carte-mère de contrôle

Le Fablab où je vais a réparé plusieurs découpe laser et ils connaissent les makers de la SmoothieBoard, j’ai donc directement pris contact avec eux pour discuter de ce projet et après une autre étude j’ai décidé de remplacer l’Arduino et les drivers du projet initial par une SmoothieBoard 3XC. Cela augmente un peu le prix, mais il est possible de s’affranchir du RPI et de l’écran tactile si on est à l’économie et on s’y retrouverait donc.

L’avantage de la SmoothieBoard est que j’ai le soutien de RobotSeed sur le projet et que la communauté est active, les tutoriels sont très détaillés et puis la carte-mère a été développée uniquement pour faire ça et avec un processeur très correct.

Conclusion

Voilà pour ce premier article. Tant que le projet n’est pas fini, les articles de la série sont évolutifs et ils prendront en compte vos remarques et suggestions si ça s’y prête. Bien entendu, ce serait avec plaisir que je lirai vos retours et vos commentaires. Vous pouvez me contacter ici, par mail ou par pigeon voyageur.

N’hésitez pas non plus à me dire si vous souhaiteriez une machine semblable, il est possible que je me décide à vous accompagner à la faire ou à la faire pour vous suivant à quel point je suis à l’aise dans cette fabrication.

Tous les articles de cette série sont présents ici : Lasercutter maison