Je ne pourrais pas beaucoup écrire sans ordinateur. Au début de ma carrière, j’ai écrit avec une machine à écrire. À moins que vous ne soyez presque parfait – je ne le suis pas – il est très frustrant de faire des modifications sur des éléments dactylographiés. L’équivalent dans le monde réel, pour moi, ce sont les imprimantes 3D et les machines CNC. Je peux visualiser beaucoup de choses que je ne fais pas assez attention à construire avec des outils normaux. Malgré tous les efforts de mon professeur de 7e, tout ce que j’ai fait s’est avéré être un cure-dent ou un numéro 7. Mais je peux intégrer mes idées dans la CAO et à partir de là, les machines font le reste. C’est pourquoi j’étais ravi d’avoir un découpeur laser à Noël dernier. Vous vous demandez peut-être pourquoi j’aurais besoin d’un découpeur laser si j’ai les autres outils. Là encore, si vous lisez Hackaday, vous n’avez probablement pas besoin de moi pour expliquer pourquoi vous avez besoin d’un nouveau gadget. J’avais l’œil sur un laser depuis longtemps, mais les récents développements l’ont rendu plus attrayant. J’ai pensé partager avec vous une partie de ce que j’ai trouvé au début de la découpe laser Ortur. Le couteau est facile à assembler et coûte entre 200 et 400 $, selon ce que vous en obtenez. J’ai pensé que je prendrais le temps de partager ce que j’ai appris à ce sujet.
Pourquoi un laser?
Si vous n’avez jamais eu d’expérience avec un découpeur ou un graveur laser auparavant, vous pourriez penser que c’est un instrument très spécifique. Bien sûr, l’Ortur est bon pour graver certaines choses (mais pas toutes). Il peut également couper certaines choses, mais pas autant de choses qu’un gros coupeur laser sérieux. Cependant, les créatifs trouvent de nombreuses façons d’utiliser la découpe et la gravure pour produire des choses auxquelles vous ne vous attendez peut-être pas.
Par exemple, si vous surfez sur YouTube, vous trouverez des personnes qui mettent de la peinture en aérosol sur un carreau de céramique ou une toile, puis brûlent une partie ou la totalité de la peinture pour créer des œuvres d’art vraiment intéressantes. Parfois, ils utilisent même plusieurs couches de peinture pour créer différentes couleurs en brûlant différentes profondeurs dans l’œuvre d’art. Une autre technique multicolore consiste à couper ce qui équivaut à un pochoir personnalisé dans du ruban de masquage déjà appliqué sur la pièce. Vous pouvez ensuite vaporiser de la peinture, retirer le ruban adhésif, appliquer du ruban neuf et découper un nouveau pochoir pour une autre couleur. Certaines personnes gravent le dos des miroirs. Il est également étonnamment pratique de pouvoir couper avec précision du papier et du carton. Cependant, avec un peu de pratique et de technique, vous pouvez même couper certaines épaisseurs de contreplaqué.
Je suis très intéressé par la création de cartes de circuits imprimés soit directement, soit par découpe de résine, puis en utilisant des techniques de gravure conventionnelles. Les gens font cela aussi. En fonction de la puissance de votre laser, vous pouvez couper un certain nombre de choses, bien qu’avec un laser visible, vous ne pouvez pas couper des choses transparentes. Vous pouvez graver plus de choses et même du métal si vous utilisez des produits chimiques supplémentaires (comme la moutarde). En plus des dessins au trait et du texte, vous pouvez créer des images en demi-teintes à partir d’images. Si vous avez un laser assez puissant, vous pouvez même fabriquer du verre, en quelque sorte.
Bien sûr, en plus de toutes les choses artistiques, vous pouvez également couper du matériel, ce qui est étonnamment pratique. [Electronoobs] a fait une vidéo l’année dernière en expérimentant différents matériaux avec un laser 15W afin de vous donner une idée de ce que vous pouvez et ne pouvez pas couper avec ce type de laser.
Il y a certaines choses que vous ne devriez pas couper car elles émettent des vapeurs nocives comme les produits ABS ou vinyle. Le cuir grave et coupe bien mais le garçon pue! Je comprends que vous devez également faire attention à travailler avec du cuir tanné au chrome, car les produits chimiques de bronzage peuvent émettre de mauvaises vapeurs. Certains matériaux sont également trop enclins à s’enflammer comme la mousse de polystyrène.
À propos de l’Ortur
Si vous voulez un laser, votre prochain problème est de savoir lequel acheter. Il existe des lasers au dioxyde de carbone qui sont couramment disponibles, mais ils sont assez chers et sont connus pour nécessiter beaucoup d’efforts – y compris un seau de glace d’eau et une ventilation – pour être utilisés. Les lasers à semi-conducteurs sont bon marché et beaucoup plus faciles à utiliser. Ceux-ci sont généralement visibles, ce qui, comme je l’ai mentionné, signifie que vous ne pouvez pas les utiliser pour couper certaines choses comme l’acrylique transparent. Vous pouvez obtenir des graveurs laser très bon marché, mais beaucoup d’entre eux ne vont probablement pas couper beaucoup.
Là encore, le pouvoir n’est pas tout. En gros, vous pouvez échanger du temps contre de la puissance avec un laser. Autrement dit, une coupure qui peut prendre quelques secondes à un laser de 10 watts en un seul passage peut nécessiter un laser de 1 watt quatre ou cinq passes de 30 secondes. Ce n’est pas toujours simple car le laser carbonise le matériau, il crée une barrière qui vous empêche d’obtenir autant d’énergie en dessous. Pourtant, vous pouvez parfois faire le même travail avec une puissance inférieure si vous êtes prêt à prendre plus de temps par passage et à répéter le passage.
L’Ortur Laser Master 2 a un prix raisonnable et propose trois choix de puissance laser: 7W, 15W et 20W. Ceci est un peu trompeur car la puissance est en fait la puissance d’entrée du module. L’unité de 15 W, par exemple, produit moins de 5 W de puissance de sortie, mais elle est toujours capable de faire beaucoup plus que vous ne le pensez.
L’appareil est conçu pour fonctionner avec un logiciel Windows gratuit appelé LaserGRBL qui communique avec le contrôleur GRBL intégré. En théorie, tout ce qui enverrait du code G pourrait fonctionner. J’utilise Linux, j’ai donc opté pour LightBurn qui est excellent et vaut bien les 40 $ que vous paierez pour cela. Il fonctionne également sur plusieurs plates-formes, mais malheureusement pas sur le Raspberry Pi, j’ai donc dû faire glisser un ordinateur portable pour travailler avec l’Ortur. Vous pouvez également consulter LaserWeb.
Il existe d’autres graveurs et découpeurs laser bon marché, mais j’ai été impressionné par la taille et les capacités de l’Ortur. Il existe également de nombreux ajouts sur les conceptions disponibles et un bon support logiciel.
Assemblée
L’unité nécessite un certain assemblage, même si une grande partie est préassemblée. Vous construisez un cadre en aluminium extrudé puis glissez le chariot X dessus. Il y a une carte contrôleur 32 bits et des moteurs pas à pas. La carte 32 bits est un gros argument de vente. Certains des travaux que vous effectuez avec le laser nécessitent PWM pour moduler la puissance du faisceau. La plupart des cartes 8 bits vous permettront d’augmenter la puissance de 0 à 255, de sorte que chaque étape représente environ 0,4% de la puissance totale. Une carte 32 bits vous permettra de faire environ 1000 divisions à pleine échelle, ce qui vous donne environ 0,1% à chaque étape.
Le mécanisme est comme un traceur ou une imprimante 3D sans axe Z. Puisque le laser ne touche rien, il n’a pas besoin de la robustesse d’une configuration CNC. Bien sûr, vous pouvez également monter un laser sur une imprimante 3D ou une machine CNC si vous en avez déjà une et ce n’est pas nécessairement une mauvaise option, bien que la plupart de ces configurations aient certaines limites (par exemple, pas de modulation de l’intensité du faisceau).
La meilleure façon de voir comment construire la machine est de regarder les instructions vidéo de l’entreprise (voir ci-dessous). Il y a quelques choses qui ne sont pas claires dans la vidéo et j’ai pris des notes qui pourraient vous aider. Il existe également de nombreuses vidéos de construction tierces sur YouTube.
Premières coupes
L’envie de couper quelque chose est écrasante lorsque l’unité est complète. Cependant, assurez-vous d’avoir une protection oculaire et une ventilation suffisante. Vous devriez probablement aussi avoir un vaporisateur d’eau et un extincteur (vous pouvez voir l’un de mes extincteurs dans la vidéo ci-dessous). Les choses prennent feu sous un laser, alors soyez prêt. Si vous obtenez une petite flamme, essayez d’abord l’eau car l’extincteur fera un énorme désordre.
Les lunettes fournies avec le cutter semblent adéquates et certaines personnes les ont testées en tirant au laser à travers elles. Cependant, j’ai opté pour des lunettes de meilleure qualité. Vos yeux valent plus que quelques dollars que vous pouvez économiser avec des lunettes bon marché.
Assurez-vous que vous disposez du dernier micrologiciel. Mon unité était antérieure à la mise à jour de janvier 2021 et le ventilateur ne fonctionnait que si le laser fonctionnait également. Je suppose que cela raccourcirait la durée de vie de la diode laser. Avec le micrologiciel mis à jour, il existe une gestion plus intelligente des ventilateurs ainsi que d’autres correctifs. La mise à jour est aussi simple que de glisser-déposer un fichier, mais pour une raison quelconque, elle ne fonctionne que sous Windows. Linux voit la clé USB et effectuera la copie mais elle ne colle pas. Au moins, il n’a pas brisé le cutter.
Quel que soit le micrologiciel, avant de pouvoir couper, vous devez définir correctement la mise au point. Si vous êtes comme moi, vous pensez probablement: «Concentrez-vous? Vous ne focalisez pas un laser. » Eh bien, il s’avère que vous concentrez un laser bon marché.
La concentration est tout
Pour acheminer l’énergie requise vers la pièce, le laser à semi-conducteur passe à travers une lentille qui focalise le faisceau vers – plus ou moins – un point. Ce point est ce qui fait toute la découpe ou la gravure. Cela signifie que la pièce avec laquelle vous voulez travailler doit être à ce point focal. Après la lentille, le faisceau ressemblera à un sablier et plus vous vous éloignez du pincement dans le sablier, moins vous couperez.
Le laser de l’Ortur ne se déplace pas de haut en bas, mais l’objectif peut soit se visser de quelques millimètres, soit pousser vers l’intérieur et l’extérieur, selon celui que vous avez. Une fois que vous avez quelque chose sous le cutter, vous pouvez mettre du papier de construction noir dessus et l’utiliser pour visualiser la mise au point. Le logiciel que vous utilisez aura un bouton pour allumer le laser à faible puissance. L’utilisation des lunettes aidera à réduire les débordements et vous pourrez voir facilement la partie principale du faisceau sur le papier noir.
Certaines personnes utilisent un microscope USB ou un autre grossissement pour obtenir la meilleure mise au point. Cependant, je n’aimais pas la méthode stock pour se concentrer. La bague de l’objectif est difficile à tourner et même si vous imprimez votre propre bague en 3D, il est difficile de faire tourner l’objectif. Cela ne vous offre pas non plus beaucoup d’autonomie.
Heureusement, il existe de nombreuses solutions imprimées en 3D pour créer une tête laser mobile sur l’Ortur. Je vais vous montrer celui que j’utilise la prochaine fois. Pour l’instant, supposez que vous allez vous-même mettre au point l’objectif. Cela limite également la hauteur des objets que vous pouvez couper ou graver, bien que certaines personnes mettent la machine sur des blocs pour faire plus de place en dessous. Une mise au point précise vous permettra de couper ou de graver plus rapidement et de rendre la ligne de coupe plus fine également. Cependant, même si vous êtes un peu à l’écart, vous pouvez généralement obtenir un résultat. C’est une bonne idée de coller votre travail ou de le serrer, donc si vous en avez besoin, vous pouvez faire une deuxième passe sans rien déplacer.
Il existe différentes lentilles que vous pouvez obtenir pour le laser. Celui fourni avec la machine 15W a une distance focale d’environ 55 mm. Cependant, il existe d’autres objectifs – le G8 est populaire – qui ont des distances focales différentes. Chaque objectif a des caractéristiques différentes en ce qui concerne la précision de la mise au point et le nombre d’éléments dont il dispose (plus d’éléments signifie moins de puissance globale).
La puissance fournie à votre pièce est une combinaison de la puissance du faisceau, de la qualité de la mise au point et du temps passé. Même le temps qu’il faut au laser pour changer de direction peut provoquer une brûlure ou une coupure plus profonde, c’est pourquoi la plupart des logiciels offrent une fonction de surbalayage qui maintient le laser hors tension et à l’écart de la ligne de coupe lorsqu’il change de direction.
Si vous faites attention à la mise au point, vous devriez pouvoir obtenir une assez bonne gravure sur un morceau de carton. Assurez-vous d’avoir quelque chose en dessous, car vous pourriez couper et laisser une marque permanente. J’ai monté mon cutter sur un morceau de contreplaqué et j’ai délibérément marqué une grille sur la planche. Je vous en dirai plus sur ces ajouts la prochaine fois.
Parfois, vous voulez délibérément défocaliser un peu pour obtenir des lignes plus larges. [Geordie_h] parle de cette astuce, ainsi que d’autres astuces de pro qui visent un cutter plus commercial, mais qui s’appliquent toujours à l’Ortur et à d’autres lasers similaires.
La prochaine fois
En parlant de la prochaine fois, il y a beaucoup plus à dire. En plus de monter l’appareil et de faire bouger la tête laser, je voulais ajouter une assistance aérienne – quelque chose sur lequel je travaille toujours. Cette fumée claire de la coupe ainsi que des cendres fines, permettant au laser de frapper la matière fraîche pendant la coupe.
Pour une raison quelconque, ma machine se bloque souvent sur de longues coupes, et en lisant Internet, je ne suis pas seul. Changer les câbles USB a semblé aider. Il peut avoir besoin d’une alimentation légèrement plus robuste ou d’une mise à la terre sur le châssis. Là encore, il pourrait s’agir des paramètres d’alimentation de mon ordinateur portable. Le temps nous le dira. Cela a été particulièrement un problème lors de la réalisation d’images qui nécessitent beaucoup de temps. Vous pouvez voir que ma photo de Rocky a un petit désalignement en haut où j’ai redémarré après un échec comme celui-ci et je ne l’ai pas tout à fait aligné.
L’Ortur me rappelle les premières imprimantes 3D. Cela fonctionne, mais il faut du travail pour que cela fonctionne correctement. Mais, pour moi au moins, c’est la partie la plus amusante de toute façon.
