Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

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+# Initiation à la découpe laser
+## Préambule
+Cette formation a pour vocation d’initier les adhérents aux fondamentaux de la découpe et de la
+gravure laser afin que vous puissiez réaliser vos premiers travaux en autonomie et sécurité.
+La Fabrique est un espace collectif géré bénévolement par un ensemble de personnes désireuses
+d’améliorer le lieu et de partager d’une manière générale leurs savoirs. Si vous ne savez pas,
+demandez. Si personne ne sait, documentez-vous, mais s’il vous plaît n’essayez pas quelque
+chose dont vous n’êtes pas sûr sans avoir l’accord d’un des responsables du groupe “laser” (voir à
+la fin du document).
+### Réservation de l’usage de la machine
+De la même manière que pour s’inscrire à cette formation, la réservation et le paiement des heures
+d’usage se font sur https://lab.lafab.org. Le tarif est de 15€ de l’heure. Il est possible d’être
+accompagné dans sa session pour 30€ de l’heure. Comme toute activité au sein de l’association,
+vous devez être adhérent et à jour de cotisation (10€ l’année).
+La paiement de la machine ne donne pas accès au reste des ateliers de La Fabrique (et
+vice-versa). Pour cela, voir les informations sur http://lafab.org/.
+{{ :laser1.png?600 |}}
+## La machine numérique laser
+### Contexte
+La technique de découpe laser permet des découpes fines et de formes arbitraires. Le laser est
+une lumière concentrée qui transforme le matériau en fumée. L’utilisation en mode gravure permet
+de réaliser des motifs et textes en brûlant de manière plus ou moins prononcée une surface (le
+faisceau laser va balayer cette surface).
+* zone utile de travail : 120 x 90 cm
+  * (c’est la taille de la table moins l’espacement entre les deux têtes)
+* la machine est constituée de tubes générateur, de miroirs, de têtes avec une lentille, d’une
+table, d’un refroidisseur à eau, d‘un compresseur à air et d’un extracteur de fumée
+* c’est une machine numérique dont la tête se déplace de gauche à droite (coordonnée x) et
+d’avant en arrière (coordonnée en y). La table monte ou descend (coordonnée z)
+* elle dispose de deux faisceaux laser (deux tubes, deux trajets, deux têtes)
+  * le laser n°1 est la tête de gauche et est d’une puissance de 150W
+  * le laser n°2 est la tête de droite et est d’une puissance de 50W
+  * les deux permettent de découper et de graver mais le 50W est plus adapté à la gravure que le 150W.
+Le faisceau est relativement large lorsqu’il est produit par le tube laser, il doit être concentré à
+l’aide d’une lentille pour pouvoir être utile. Voir le schéma ci-dessous.
+{{ :laser2.png?600 |}}
+Cela implique qu’il faut régler la “distance focale” : c’est la distance entre la lentille (placée dans le
+cylindre de la tête) et la surface du matériau à travailler. En effet, le laser n’est efficace que s'il est
+concentré sur une petite surface.
+### Les matériaux utilisables
+Tous les matériaux “organiques” sont utilisables: bois, carton, tissu, cuir, etc. La machine ne peut
+pas découper de métal.
+Concernant les plastiques, le PMMA (Polyméthacrylate de méthyle) aussi appelé Plexiglas
+(marque) ou éventuellement “plaque d’acrylique” (dans les magasins de bricolage) donne de bon
+résultat et n’est pas dangereux.
+Interdiction d’utiliser des plastiques inflammables ou toxiques (polycarbonate, PVC, ...).
+Interdiction d’utiliser des matériaux plastiques de sources inconnues (pas de récupération). Voir la
+liste du FabLab Carrefour Numérique
+http://carrefour-numerique.cite-sciences.fr/fablab/wiki/doku.php?id=machines:decoupe_laser:0_utili
+sation:materiaux
+Quelle épaisseur peut être découpée ? Il est difficile de répondre dans l’absolu; pour le bois, cela
+dépend beaucoup de sa densité et seul un essai vous permettra d’être sûr du résultat. Concernant
+la gravure, la teinte obtenue dépend aussi beaucoup du matériau.
+Il existe des fournisseurs spécialisés comme https://www.gamma-tec.com
+### Panneau de contrôle physique
+{{ :laser3.png?600 |}}
+* Arrêt d’urgence et Marche / Arrêt : coupe toute l’alimentation de la machine. Il faut le
+déverrouiller en tournant pour mettre la machine en marche.
+* Lumière: il permet de mettre en route l’éclairage intérieur de la machine
+* Alimentation des deux tubes laser (les 2 boutons bleus): ils permettent d’alimenter
+respectivement chacun des lasers correspondants. Couper l’alimentation lorsqu’aucun
+travail n’est réalisé et penser à l’enclencher avant de lancer un nouveau travail.
+* Extraction: déclenche l’extraction d’air de la machine (à allumer par défaut pour ne pas
+enfumer la cabane et ses poumons !).
+* Alimentation de l’axe rotatif (usage avancé): permet de remplacer l’axe “y” par un axe rotatif
+pour graver sur des objets circulaires (non vu en formation). Contactez un responsable de
+la machine si vous envisagez d’utiliser cette option. Attention, il faut déjà être à l’aise avec
+l’utilisation de la machine, donc plusieurs utilisations en amont sont nécessaires.
+### Panneau de contrôle numérique
+{{ :laser4.png?600 |}}
+A la Fabrique, la machine est reliée directement à un PC par USB, donc l’intervention sur le
+panneau de contrôle est limitée à son strict minimum.
+Le panneau de contrôle sert à:
+- déplacer les têtes laser sur la table de travail (déplacement X/Y) avec les flèches
+vertes
+- modifier la vitesse de déplacement manuel de la tête laser (si trop rapide ou
+trop lent): bouton “speed”, puis déplacer le curseur avec les flèches gauche ou
+droite et changer la valeur avec les flèches haut ou bas (100 mm/s est une valeur
+moyenne correcte).
+- faire monter ou descendre la table de travail (déplacement Z): appuyer sur la
+touche “Z/U” (le menu) puis la flèche gauche pour faire monter la table et la flèche
+droite pour la faire descendre. On sort de ce mode avec la touche “esc” (ne pas
+oublier d’en sortir d’ailleurs).
+- mettre en pause un travail pour diverses raisons (repositionnement d’un poids,
+pièce qui gêne, boulot qui ne s’exécute pas correctement, ...): bouton “pause”.
+- émettre un “pulse” pour vérifier le positionnement exact de la tête laser: bouton
+“pulse”
+----
+:!: Attention : opération dangereuse ! à faire capot fermé obligatoirement.
+Ne jamais utiliser les autres commandes du menu (réglages avancés) et ne jamais utiliser la
+fonction “AUTOFOCUS” sous peine de faire taper la table dans la tête laser.
+----
+### Le logiciel de contrôle RDWorks
+L’usage de la machine est effectué à partir du logiciel RDWorks. Lancer RDWorks (icône rouge)
+puis cliquer sur “Oui” lorsqu’il vous demande l’autorisation de pouvoir modifier votre ordinateur.
+Le logiciel permet :
+* d’importer les fichiers à traiter.
+* de faire des dessins ou des retouches simples.
+* de réaliser les réglages de puissance et vitesse.
+Description des fonctions basiques:
+* Importer un fichier
+* Créer une forme
+* Ecrire du texte
+* Sélectionner un objet
+* Redimensionner un objet
+* Multiplier un objet
+* Grouper / dégrouper des objets
+* Fonction “offset”
+* Mode “preview”
+{{ :laser5.png?600 |}}
+La version installée à La Fabrique est disponible à l’adresse suivante:
+https://drive.google.com/file/d/1BhJC9Yq-v_gN4YcS4iAlguJa050mNSky/view?usp=sharing.
+Vous pouvez l’installer chez vous si vous le souhaitez (PC sous Windows requis) mais ce n’est pas
+du tout obligatoire.
+## Procédure d’utilisation
+**Avant d’allumer la machine**, vérifier que la zone de travail est dégagée: rien ne
+doit pouvoir entrer en collision avec la tête. En effet, la tête fait toujours un
+déplacement au lancement de la machine.
+Lors d’une session de travail, il conviendra de :
+. placer le matériau sur la table et éventuellement de le fixer (l’aplatir)
+. régler la distance focale d’une ou des deux têtes laser
+. faire des essais de puissance / vitesse
+. importer votre tracé à découper ou image à graver
+. lancer et surveiller le travail
+. retirer le résultat ainsi que les chutes et nettoyer
+### Placer le matériau
+La machine dispose de deux dispositifs pour supporter le matériau :
+* une table “nid d’abeille” posée sur les lames du plateau
+  * le nid d’abeille est amovible et simplement posé dans la machine
+  * il est obligatoire pour des matériaux souples (comme du tissu)
+  * il est nécessaire pour les découpes de petites pièces afin d’éviter qu’elles ne
+tombent
+* des lames enclenchées dans la plateau
+  * les lames sont assez espacées ce qui marque moins le matériaux avec la fumée
+  * les petites pièces tombent à travers
+Si votre matériau est voilé, il est possible de poser de fines plaques d’acier dessus pour l’aplatir.
+### Régler la distance focale
+Il s’agit de régler la distance entre le bas de la tête laser et la surface du matériau.
+Pour le laser de 150W, la distance à régler est de :
+* 10 mm
+Pour le laser de 50W, la distance à régler est de :
+* 14 mm
+Pour régler cette distance, utiliser les cales disponibles sur le bureau.
+Pour régler la focale, il y deux techniques :
+* utiliser le panneau de contrôle numérique pour monter ou descendre la table
+  * mesurer avec la cale lorsque la table n’est pas en mouvement afin de ne pas la
+coincer entre le matériau et la tête
+* dévisser la bague rainurée qui maintient le cylindre et ajuster la position du cylindre
+  * attention, le pas de vis va de bas en haut donc le sens semble inversé
+Vous pouvez régler les deux lasers, ou seulement celui que vous voulez utiliser. Pour régler les
+deux têtes, il sera nécessaire de dévisser au moins une bague.
+Si vous n’utilisez qu’un laser, veillez à ce que celui-ci ait la focale la plus basse (afin d’éviter que
+l’autre laser ne bute dans le matériau).
+Pour de grandes plaques de matériaux : faire le réglage à différents endroits.
+Pour des matériaux épais (plus de 6 mm) : il est possible de réduire la distance focale de 1⁄3 de
+l’épaisseur du matériau pour une meilleur découpe.
+Pour des matériaux très épais (plus de 10 mm) : il est possible de changer la lentille de 2” par une
+lentille de 4” qui donne un cône de lumière plus resserré. Cette lentille a une distance focale de 12
+mm. **Merci de remettre la lentille de 2” à la fin de votre session.**
+### Réglage de puissance, vitesse et essai
+Dans RDWorks, en double-cliquant sur la couleur du calque, on obtient la fenêtre de réglage de
+celui-ci.
+La première chose à régler est le processing mode :
+* soit cut pour la découpe
+* soit scan pour la gravure
+Il faut ensuite cocher le bon numéro de laser (soit 1, soit 2), jamais les deux en même temps. Dans
+un premier temps, mettre le même chiffre dans les colonnes Min Power et Max Power.
+Pour l’utilisation en découpe :
+* la puissance (Power) sera généralement de 80% (Celle-ci sera peut-être à adapter en
+fonction des tests effectués sur votre matériau.)
+* il s’agira de trouver la bonne vitesse (Speed) pour traverser le matériau sans trop le brûler
+  * trop lent : la découpe est trop brûlée et des flammes peuvent apparaître
+  * trop rapide : le matériau n’est pas découpé
+  * un bon réglage fait le maximum de fumé sans faire apparaître de flamme
+  * la vitesse est typiquement entre 5 mm/s et 60 mm/s
+{{ :laser6.png?600 |}}
+Pour l’utilisation en gravure:
+* la vitesse (Speed) sera généralement de 300 mm/s
+* il s’agira de trouver la bonne puissance (Power) pour marquer convenablement le matériau
+  * le critère est essentiellement esthétique, c’est à vous de choisir
+* la distance entre deux ligne de balayage (Interval) est généralement de 0,1 mm
+  * vous pouvez l’augmenter pour réduire le temps de balayage (en contrepartie d’une
+perte de précision), mais il faudra réajuster la puissance
+* il est possible d’augmenter la distance focale pour brûler une plus grande surface à chaque
+passage, cela permet de réduire le temps de balayage
+{{ :laser7.png?600 |}}
+Il est aussi possible de graver les contours d’un dessin : c’est simplement le mode découpe à
+faible puissance. Cela fonctionne bien en augmentant la distance focale.
+Pour la découpe, il est possible de baisser la puissance minimun (colonne Min. Power) d’un ratio
+de 20% afin de compenser la baisse de vitesse lors des changements brusques de direction.
+Pour la gravure, il est possible de régler la puissance minimun (colonne Min. Power) pour ajuster
+le dégradé de puissance entre le blanc et le noir du dessin.
+----
+:!: Attention : il est nécessaire de prévoir du temps et du matériau pour faire des tests pendant
+votre session. C’est la seule façon d’obtenir un travail correct !
+----
+#### Utilisation de plusieurs calques et des deux têtes
+Chaque calque (matérialisé par une couleur) a son propre réglage. Vous pouvez utiliser plusieurs
+calques pour faire différentes actions à la suite les unes des autres.
+Il est très courant d’avoir un calque pour la découpe et un calque pour la gravure.
+Il est possible d’utiliser un laser puis l’autre dans le même travail, dans ce cas il convient d’activer
+la distance de décalage entre les têtes. Il faut donc cocher l’option suivante :
+* onglet Output > option Laser 2 offset
+Attention dans ce cas la tête de référence est toujours celle du laser 1.
+**Penser à désactiver cette option en fin de session !**
+### Importer votre tracé à découper ou image à graver
+La machine travaille à partir de fichiers numériques. Vous allez les préparer chez vous puis il
+faudra les importer dans le logiciel.
+#### Format d’images vectorielles
+Format .ai ou .dxf pour le mode “découpe” ainsi que pour la gravure d’aplats (forme pleine sans
+dégradé de teinte).
+Possibilité de convertir un fichier *.svg facilement en passant par Inkscape (logiciel libre):
+https://inkscape.org/fr/ en utilisant la fonction “Enregistrer sous” et choisir le format de fichier *.dxf.
+{{ :laser8.png?600 |}}
+Remarque :
+* Pensez bien à mettre l’unité de base en “mm”
+* Pensez à convertir les éventuelles formes créées en “objet” (rectangles, cercles, texte, ...)
+en les sélectionnant puis dans “Chemin”->”Objet en chemin” sinon l’objet ne sera pas
+exporté correctement au format *.dxf.
+Il arrive parfois que dans un fichier récupéré, les dimensions ne soient pas conservées
+correctement lors de l’importation dans Rdworks. Il faut donc vérifier, avant de lancer la machine,
+que les pièces à découper sont aux bonnes dimensions. Dans les cas simples, il est souvent
+possible de redimensionner directement dans Rdworks.
+Pour les assemblages, il est important de prendre en compte la notion de kerf (trait de découpe).
+La machine a une largeur de trait de découpe minimum qui dépend de la lentille utilisée mais
+également du matériau. Si un assemblage est souhaité ou une précision sub millimétrique il
+convient d’en tenir compte. Il est possible de compenser la largeur du trait de coupe avec la
+fonction d’offset de Rdwork. Faites des essais jusqu'à obtenir l’ajustement souhaité.
+#### Format d’images matricielles (bitmap)
+Fichier au format image (*.bmp, *.jpg, ...) : pour de la gravure uniquement
+Le logiciel Rdworks dispose d’une fonction de tramage en fonction du matériau final.
+Remarque: il est possible de cumuler une image avec un ou plusieurs fichiers *.dxf (ou *.ai). Mais:
+- 1 fichier image au maximum par travail,
+- le fichier image doit être ouvert en premier sous peine de perdre le travail accompli avant.
+Méthode pour importer une image matricielle (bitmap) :
+* placer votre image dans le dossier c:\pictures ou la prendre depuis une clé USB
+* importer votre image
+* une nouvelle fenêtre se lance
+* redimensionner éventuellement votre image aux dimensions souhaitées
+* choisir une trame
+* choisir une taille
+* fermer la fenêtre
+#### Format natif du logiciel
+Fichier au format .*rld: il s’agit d’un format propriétaire à Rdworks, qui permet de conserver une
+préparation d’un travail avec les différents paramètres ( vitesse, puissance, définition des
+couches...) et de le réutiliser directement ultérieurement.
+### Lancer et surveiller le travail
+Le carré vert représente la position de la tête au début du travail ainsi que la position de retour de
+la tête à la fin du travail si l’option choisie est bien “Current position” au moment de démarrer le
+travail (option par défaut). Ce mode d’utilisation correspond à 99% des utilisations.
+Assurez-vous d’avoir bien placé la tête laser par rapport au matériau de la même manière que le
+carré vert par rapport au dessin.
+(le positionnement du carré-vert est réglable dans le menu config > System Setting > laser head)
+Lancer le travail avec le bouton start, il est obligatoire de rester dans la cabane et de surveiller
+l’opération. Attention : le matériau peut prendre feu !
+### Retirer le résultat ainsi que les chutes
+Retirer vos pièces découpées de la machine.
+Placer les chutes de bois dans les bacs gris placés à l’extérieur de la cabane (les briser en
+plusieurs morceaux s’ils ne rentrent pas). Les chutes de plastique doivent aller dans la poubelle.
+Les grosses chutes peuvent être mises en commun (derrière la cabane laser).
+Ne pas laisser d’objets ou de chutes à l’intérieur de la cabane.
+## Règles de sécurité
+Au début, avant d’allumer la machine, vérifier que la zone de travail est dégagée: rien ne doit
+pouvoir entrer en collision avec la tête. En effet, la tête fait toujours un déplacement au lancement
+de la machine.
+Le laser est invisible et il est extrêmement dangereux pour les yeux !
+**Pas de fonctionnement avec le capot ouvert** (même pour la fonction pulse).
+**Toujours couper l’alimentation des laser avant d’ouvrir le capot ou avant d’allumer la
+machine.** La position coupée des interrupteurs est celle “en haut”, moyen mnémotechnique :
+> **“A chaque fois que vous voulez relever le capot
+> les boutons bleus doivent être relevés !”**
+Des lunettes de sécurité spécifiques au laser sont disponibles dans la cabane. Ces lunettes sont
+opaques aux infra-rouge (qui est la couleur du laser).
+Ne jamais laisser la machine sans surveillance.
+Des extincteurs sont disponibles dans le hall de La Fabrique. Un téléphone est disponible dans le
+bureau pour appeler les urgences. Il y a toujours un bénévole disponible au bureau lorsque La
+Fabrique est ouverte.
+Si vous ne vous sentez pas autonome, il est possible de prendre rendez-vous pour une session
+accompagnée.