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 :

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.

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.

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

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 !

Commentaires