Tutoriel : un puzzle en découpe laser

Puzzle découpé et peint. CP 8 mm.

Un fa­blab a ou­vert de­puis peu à la mé­dia­thèque Les Carmes de Per­tuis. Il est équi­pé de quelques im­pri­mantes 3D, d’un ate­lier, d’une dé­cou­peuse la­ser et d’une ­so­lide vo­lon­té de pro­mou­voir l’échange entre par­ti­ci­pants.

Cet ar­ticle dé­crit le re­tour d’ex­pé­rience de la fa­bri­ca­tion d’un puzzle en ­bois.

Dans notre fa­mille élar­gie aux cou­sins, nous li­mi­tons les ca­deaux de Noël à des ob­jets créés de nos mains pour une per­sonne ti­rée au sort. Il nous est ­na­tu­rel­le­ment ve­nu l’idée de ti­rer pro­fit de la dé­cou­peuse la­ser du fa­blab ­pour fa­bri­quer un puzzle en bois pour une des pe­tites cou­sines.

Dessin

La pre­mière étape est de des­si­ner le mo­tif du puzzle. Ma fille ai­née a ­des­si­né sur pa­pier le pe­tit élé­phan­teau ci-­des­sous :

Dessin de l'éléphant

Des­sin de l’élé­phant

Vectorisation

Il s’agit en­suite de pré­pa­rer une ver­sion vec­to­ri­sée du des­sin. C’est à ­dire une ver­sion ou les contour à gra­ver ou à dé­cou­per son re­pré­sen­tés par une for­mule ma­thé­ma­tique (vec­to­riel­le) plu­tôt que par des pixels.

Pour se fai­re, j’ai uti­li­sé l’ou­til libre Inks­cape.

La pre­mière étape est de faire un scan ou une pho­to du des­sin :

Scan du dessin de l'éléphant

Scan du des­sin de l’élé­phant

Puis en uti­li­sant l’ou­til courbe de bé­zier outil bézier ou Maj + F6, de re­pro­duire le contour de l’élé­phant et ce­lui de ­la dé­coupe des pièces. Une bonne pra­tique est de créer un calque pour la ­gra­vure et un calque pour la dé­coupe. Ça per­met d’iso­ler ce sur quoi on ­tra­vaille et d’évi­ter de mo­di­fier par er­reur les dé­coupes quand on tra­vaille ­sur la gra­vure et vice-­ver­sa. Ça per­met aus­si de sé­lec­tion­ner fa­ci­le­ment tous les élé­ments de la dé­coupe pour en mo­di­fier les at­tri­buts sans tou­cher aux ­élé­ments de la gra­vure.

Pour ajou­ter un calque il faut al­ler dans le me­nu Calque > Ajou­ter un calque Maj + Ctrl + N. Vous pou­vez ain­si créer trois calques l’un au des­sus de l’au­tre : des­sin, gra­vure et dé­coupe. Sé­lec­tion­nez le calque des­sin en uti­li­sant l’in­ter­face de ­sé­lec­tion du calque en base de la fe­nêtre sélection calque, puis im­por­tez le ­des­sin scan­né (fi­chier > im­por­ter ou Ctrl + i). Vous pou­vez a­jus­ter l’opa­ci­té du calque dans la fe­nêtre de ges­tion des calques (Calque > ­Cal­que… ou Maj + Ctrl + L). Ça per­met d’avoir juste une es­quisse en gris clair du des­sin et de lais­ser plus de vi­si­bi­li­té sur le ­tra­vail en cours.

Sé­lec­tion­nez le calque contour, puis l’ou­til courbe de bé­zier pour tra­cer le contour de l’élé­phant.

Sé­lec­tion­nez en­suite le calque dé­coupe et tra­cez de la même fa­çon le contour des pièces.

Préparation du fichier pour la découpe

La dé­cou­peuse la­ser est vue de l’or­di­na­teur comme une im­pri­man­te, qui prend ­di­rec­te­ment un fi­chier SVG en en­trée. C’est sim­ple, mais il y a quel­ques ­con­ven­tions à res­pec­ter :

Im­por­tant

  1. Le trait de coupe doit être rouge (#FF0000FF) et d’une ­lar­geur de 1 pixel.
  2. Les zones de gra­vure doivent être des che­mins rem­plis (i­déa­le­ment en ­ni­veaux de gris).

Lors des pre­miers es­sais, j’avais créé pour l’élé­phant un che­min avec un trait de 3 mm de lar­ge, mais rien n’ap­pa­rais­sait sur le bois lors de la gra­vure. Une ­so­lu­tion simple est de sé­lec­tion­ner l’en­semble des élé­ments à gra­ver (ce qui est fa­cile si on a pris soin de mettre tous ces élé­ments de des­sins dans un ­même cal­que, puis­qu’il suf­fit de faire Ctrl + a) puis de ­trans­for­mer ces ob­jets en che­mins via le me­nu Che­min > Ob­jet en che­min ou Maj + Ctrl + c.

As­tuce

Il est pru­dent de gar­der une ver­sion ori­gi­nale du tra­cé, car il est plus ­dif­fi­cile de mo­di­fier ce der­nier une fois qu’il a été trans­for­mé en ­che­mins.

Pour le tra­cé de dé­cou­pe, après avoir sé­lec­tion­né l’en­semble des ob­jets dans le calque dé­coupe, il faut ajus­ter les pro­prié­tés des élé­ments ain­si ­sé­lec­tion­nés en uti­li­sant le me­nu Ob­jet > Fond et Contour… ou Maj + Ctrl + f et en po­si­tion­nant les ré­glages com­me in­di­qué dans les fi­gures ci-­des­sous.

Réglages de la couleur du contour pour la découpe

Ré­glages de la cou­leur rouge du contour pour la dé­coupe

Réglages de l'épaisseur du contour pour la découpe

Ré­glages de l’épais­seur de 1 pixel du contour pour la dé­coupe

Une fois fi­ni, ça donne ce type de ren­du dans le lo­gi­ciel de des­sin (vous ­pou­vez le té­lé­char­ger sur le site web pour faire votre pro­­pre ­­puzz­­le) :

Dessin SVG préparé pour la découpe

Des­sin SVG pré­pa­ré pour la dé­coupe

Préparation de la découpeuse

Avant d’uti­li­ser la dé­cou­peu­se, il faut faire la mise au point de l’op­tique de ­dé­coupe. ­Ça se fait comme suit :

  • des­cendre le pla­teau et y dé­po­ser la pièce à dé­cou­per,
  • po­ser l’éta­lon de mise au point sur la tête la­ser,
  • re­mon­ter dou­ce­ment le pla­teau jus­qu’à ce que l’éta­lon de mise au point ­tombe.

Il faut aus­si pla­cer la tête dans un coin de la pièce à dé­cou­per, et ­pré­vi­sua­li­ser le mou­ve­ment de la tête (via l’ac­tion vé­ri­fi­ca­tion de ga­ba­rit dans le me­nu contex­tuel du lo­gi­ciel de pi­lo­tage de la dé­cou­peu­se) pour s’as­su­rer que la tête ne sort pas de la pièce à dé­cou­per lors de la dé­coupe.

Premier Essai

Lors de mon pre­mier es­sai, j’ai vou­lu dé­cou­per le puzzle sur une planche de ­pin de 18 mm d’épais­seur (s­poi­ler : ce n’était pas une bonne idée). Voi­­ci ce que ça donne :

À la pre­mière passe de dé­cou­pe, le la­ser al­lait très vi­te, trop vite pour être ef­fi­cace sur cette épais­seur de bois. Nous avons donc re­fait une ­deuxième passe de dé­coupe plus lente (vi­sible dans la vi­déo sur le blog à 50 se­­con­­des). Ça ­­semble bien :

Recto de la découpe sur planche de pin 18 mm

Rec­to de la dé­coupe sur planche de pin 18 mm

Mais ce n’est pas suf­fi­sant. Voi­ci ce que donne le ver­so de la plan­che :

Verso de la découpe sur planche de pin 18 mm

Ver­so de la dé­coupe sur planche de pin 18 mm

La dé­coupe est in­com­plète sur une bonne par­tie du contour et je n’ai pas ­réus­si à ter­mi­ner la dé­coupe au cut­ter sans cas­ser le puzz­le… Un se­cond ­pas­sage au fa­blab s’im­pose.

Tests de découpe et calibration

Fort de l’ex­pé­rience pré­cé­den­te, je re­tourne au fa­blab mu­ni d’une plan­che de contre-­pla­qué de 12 mm et d’une planche de 8 mm.

Im­por­tant

Il est es­sen­tiel de faire un test de dé­coupe sur le ma­té­riau en­vi­sa­gé pour ­ca­li­brer la puis­sance et la vi­tesse du la­ser.

Par exem­ple, faire des tests avec un pe­tit rond de 1 cm de dia­mètre.

Le 12 mm était trop dur, et il a été im­pos­sible de cou­per sans brû­ler ­pro­fon­dé­ment le bois. Nous avons fi­na­le­ment trou­vé un ré­glage sa­tis­fai­sant ­pour le CP de 8 mm. Une fois dé­cou­pé, et peint, ça donne le puzzle sui­vant, ­qui j’es­père don­ne­ra sa­tis­fac­tion à la pe­tite cou­si­ne :

Puzzle fini

Puzzle fi­ni

As­tuce

On ob­serve que le bois est lé­gè­re­ment bru­ni à cô­té de la gra­vure ou de la ­trompe. Ça peut être évi­té en com­men­çant la gra­vure de­puis le bas, afin que les fu­mées qui se dé­gagent in­ter­fèrent moins avec le la­ser.

Conclusion

Ce guide est en­core in­com­plet sur cer­tains points. J’es­saie­rai de le com­plé­ter ­lors d’uti­li­sa­tions fu­tures. N’hé­si­tez pas à po­ser vos ques­tions ou à évo­quer ­vos dif­fi­cul­tés ou as­tuces !

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