Montage & test d’une CNC à laser de 2,5W 14 commentaires


Cela fait un petit bout de temps que je lorgne sur les machines à graver au laser, principalement les lasers CO2 de 40w. N’ayant aucune expérience en la matière, pour un outil qui ne semble pas si évident que cela à manier, j’ai préféré me faire la main avec quelque chose de plus simple, un laser à diode violet de 2.5W.

unboxOn trouve ce type de machine en vente un peu partout sur le web et comme souvent les produits en provenance de chine s’ils ne sont pas forcément les plus aboutis, sont de loin les plus abordables financièrement. Le but de cet achat étant purement récréatif mon choix s’est donc porté sur un de ces appareils bon marché; une machine CNC équipé d’un laser violet de 2500mW avec une surface de travail de 30x40cm.

Après avoir fait le tour des marchands en ligne, c’est finalement Banggood qui a retenu mon attention. J’ai déjà eu l’occasion d’acheter quelques gadgets sur ce site et cela s’est toujours bien passé.
La CNC était en promo, à moins de 300€ frais DHL compris, cet achat fait un lundi a été livré le vendredi de la même semaine, appréciable!

Même si le carton d’emballage avait triste mine, l’ensemble était plutôt bien conditionné et rien ne semble avoir souffert pendant le  transport.

 

La joie de monter une machine CNC livrée en kit !

la carte eleks makerNe perdez pas votre temps à chercher pas la notice d’assemblage, la seule aide disponible est un vague schéma ainsi qu’une vidéo de fort mauvaise qualité, tous deux disponibles sur la page de descriptif de la CNC.
Ok je suis médisant gratuitement, il faut bien avouer que même si l’aide fournie reste succincte cette machine se monte toute seule et plutôt rapidement.
Si rapidement d’ailleurs que vous serez peut-être comme moi obligé de démonter après coup plusieurs éléments pour effectuer de meilleurs ajustements.

L’électronique de l’appareil à base d’Arduino Nano est au même niveau de simplicité que sa mécanique, aucune soudure n’est nécessaire, le câblage est enfantin.

fixation des piedsComptez environ deux heures pour l’assemblage complet de la machine.

La fixation des pieds de l’imprimante se fait avec trois vis. Ce n’est indiqué nulle part mais il vous faut placer deux écrous dans les rails extérieurs les plus long et les plus fins avant d’assembler le cadre, sinon vous ne pourrez fixer chaque pied qu’avec deux vis, ou tout démonter.
Et comme vous pouvez le voir sur cette photo je m’en suis rendu compte trop tard.
C’est aussi le cas pour les deux écrous de fixation de la PCB, mais c’est précisé dans la vidéo.

 

Et du côté logiciel ?

C’est là que le sourire béa que j’affichais jusqu’à présent s’est mis à s’effacer au fur et à mesure de ma plongée dans les méandres logiciels de la solution proposée… Le software est à télécharger sur un dropbox, il s’agit d’un fichier zip de 172Mo qui contient les drivers (exclusivement pour Windows) ainsi que deux logiciels, GRBL et BenBox.

Finalement la vidéo pourav du montage avait l’intérêt d’exister. Du côté logiciel c’est simplement 3 gif animés pour indiquer comment installer les drivers, le logiciel et flasher l’Arduino nano avec la bonne ROM. Rien de bien compliqué c’est sur, mais ça ne conviendra pas forcément à tout le monde.

Pour l’instant j’utilise BenBox dans sa Version 3.7.99, je ne me suis pas encore penché sur GRBL qui semble plus intéressant mais aussi plus complexe. Il semble aussi qu’une modification du câblage des servo moteurs soit nécessaire pour utiliser ce dernier, à moins d’accepter de graver à l’envers..

Le point positif de BenBox c’est qu’une fois que l’on a compris sa logique il est vraiment simple et rapide à utiliser, le gros point négatif c’est qu’il faut bidouiller tout seul pour comprendre son fonctionnement. Il existe bien un site officiel mais en chinois, j’ai trouvé plus tard un forum en anglais sur lequel on peut quand même trouver pas mal d’infos.

Bref, avec un peu de patiente, de persévérance et de nombreux essais on arrive à tout, mais encore une fois cela pourra en rebuter plus d’un.

 

Le réglage PPM qui est d’origine à 80 sur BenBox, doit être passé à 320 pour correspondre au pas des moteurs.
benbox V3.7.99Après cette modification la CNC sera bien plus rapide et les repères gradués de BenBox seront en adéquation (et en millimètre) avec les dimensions de découpe de la machine.
Cela n’empêche pas de l’utiliser avec d’autres valeurs, à 160 par exemple elle est bien plus précise et grave plus profondément à la même vitesse, par contre les dimensions entre le logiciel et le rendu ne sont plus identiques. C’est un choix à faire, parmi de nombreux autres, pour réussir la gravure ou la découpe idéale.

Le FEED RATE mérite bien ses majuscules, il s’agit de LA valeur à correctement régler, principalement une fois le PPM mis à 320. Plus précisément il s’agit de la vitesse de déplacement de la tête quand le laser n’est pas actif. Si vous laissez cette valeur à 3000 alors que votre vitesse de déplacement est à 600, il va y avoir des accélérations pendant le déplacement à vide du chariot qui risquent d’entraîner des problèmes de rendu ou de décalage.
J’ai mis un peu de temps avant de comprendre cela, depuis j’aligne le FeeRate sur la vitesse et je ne rencontre plus de soucis de décalage ou de  Servo qui saute un cran. Sur de grandes surfaces cela peut augmenter de façon significative le temps de gravure, à vous de faire le choix de la vitesse ou de la qualité.

 

Les premiers essais ..

Le sourire revient naturellement lors du premier test d’un cercle proprement découpé brûlé dans du carton. Bon d’accord le résultat est pitoyable mais cela reste quelque chose à voir pour la première fois, impressionnant ce petit filet de lumière qui coupe de la matière

bague de mise au point du laserOn en vient au réglage de la taille du point laser. Ce n’est dit à aucun moment, mais si vous ne réglez pas précisément le focus du laser sur la surface à graver le résultat sera décevant, une grande partie de l’énergie sera dissipée sans autre action que de noircir les contours.
Le point du laser sur la surface à graver doit donc être le plus petit possible afin de concentrer l’effet et d’obtenir un rendu net.
La solution consiste donc à envoyer une impulsion au laser qui vas venir marquer d’un simple point le support. Si le point n’est pas parfait et net on tourne un peu, on déplace le support et on re-pointe, etc.. On peut affiner ensuite avec une ligne, en suivant le même principe.
Ou encore plus simplement on active le weak laser (pas plus de 20 secondes) et on effectue le réglage visuellement, c’est plus rapide mais le test précédent, avec le laser en pleine puissance reste quand même plus précis.

Ce type de réglage est primordial et sera bien sur à réaliser relativement souvent, en fonction de l’épaisseur du support à couper ou graver et même en fonction du rendu souhaité; flou ou net.

 

Après de nombreux essais j’ai lancé une gravure sur bois un peu plus conséquente avec le mode en Z-form. Tout s’est parfaitement déroulé pendant 30 minutes et subitement le laser s’est arrêté et la gravure avec.
Sentiment étrange de frustration, mais pourquoi pourquoi pourquoi..
Et bien certainement pour ne pas flinguer la diode laser trop rapidement, une sorte de sécurité qui la laisserait se reposer un peu avant de se remettre au boulot ce n’est pourtant pas fabriqué en France..
Je n’ai pas eu la patiente d’attendre une reprise éventuelle du processus et je n’ai pas encore retenté la chose depuis, mais je ne doute pas de comprendre et de trouver une solution!

Édit. La solution a été trouvée, mon essai était en Z-form continu, d’où l’arrêt du laser, en Z-form discret c’est beaucoup mieux

 

DANGER Rayonnement LaserEt la sécurité dans tout ça ?

C’est vous qui voyez, ou qui perdez la vue.. Autrement dit cet appareil est extrêmement dangereux pour vos yeux, vous ne devez pas regarder en direction du laser (ou vous trouver dans la même pièce) quand il est sous tension sous peine de graves séquelles.
Les lunettes de protection fournies semblent d’une qualité toute relative et je ne me risquerai pas à les utiliser, elles sont juste bonnes à servir de filtre à ma tablette pour filmer le processus de gravure.

Idéalement ce type d’appareil est à enfermer dans une boite, qu’il vous faudra fabriquer sur mesure et qui restera totalement clause pendant que la CNC travaille.

Et cela tombe bien qu’elle soit enfermée dans une boite, car graver ou découper au laser c’est sympa mais cela produit beaucoup de fumées dont certaines bien trop toxiques pour les laisser entrer dans la maison.
Il est donc tout à fait indispensable de prévoir une évacuation active des fumées vers l’extérieur de l’habitat. Un connecteur est d’ailleurs présent sur la carte électronique qui permet d’ajouter un ventilateur de 12V au montage.

 

Premier sentiment après quelques heures d’utilisation

laser_cnc_2500mwLa première chose à dire c’est que je ne regrette pas cet achat, je dirais même que j’en suis pour l’instant tout à fait satisfait. Le laser tient ses promesses, la qualité générale est plutôt bonne et franchement pour ce prix cette petite machine CNC est tout à fait géniale!

On pourrait dire que la prise en main n’est pas évidente, surtout sans connaissance préalable et avec une aide quasi inexistante.
Mais finalement si on investit dans ce type de machine le plaisir est réel de bidouiller et se creuser un peu la tête pour la faire fonctionner.

Je reviendrais plus précisément sur le fonctionnement de Benbox dans un prochain article, avec des valeurs de base à appliquer en fonction des matériaux et des découpes ou gravures que l’on souhaite réaliser.

 

Réponses aux questions reçues depuis la rédaction de cet article

  • Les dimensions totales de cette CNC sont d’environ 600 x 460 x 200 mm.

Vous pouvez me questionner via les commentaires ou plus personnellement via ce formulaire.

 

Machine CNC de gravure et découpe au laser


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14 commentaires sur “Montage & test d’une CNC à laser de 2,5W

  • Ping

    Bonjour,

    Merci pour cet excellent article.
    Je réfléchis à une démarche similaire (mais sans windows, donc sans Benbox, et avec la taille du dessous, quitte a racheter du profilé et de la courroie plus tard), donc je me documente, et j’ai trouvé ici mon bonheur
    Benbox étant pour moi exclus, je m’oriente plutot vers GRBL, et ses (trop) nombreuses IHM.
    J’en profite pour rebondir sur cette remarque : »GRBL qui semble plus intéressant mais aussi plus complexe. Il semble aussi qu’une modification du câblage des servo moteurs soit nécessaire pour utiliser ce dernier, à moins d’accepter de graver à l’envers..  »
    Si j’ai bien compris, la commande (qui doit, j’imagine, être reprise en clair dans les IHM) suivante « $3=6 (dir port invert mask:00000110) » (source : wiki GRBL sur github) doit permettre de venir à bout des problèmes d’inversion d’image !

    Sur ce, je retourne à mes recherches

  • yves massaux

    Bonjour Franchement je sus décu l’apareil a fonctionné 5 minutes puis est devenu totalement instable je n’arrive meme plus a faire fonctionné les chariots si quelqu’un pourrais m’aidé ce serais sympa Yves

  • thx

    bonjour ,deja je suis un novice dans ce domaine j’aie achete une imprimante et quel galere la tete reagit bien au mouvement mais le lazer ne s’allume pas pourtant le lazer fonctionne je l’aie essaye en le branchant sur le port du ventilatuer de la carte il s’allume peut etre auriez vous la solution, merci.

  • Cyril.

    Bonjour,

    Super, je peux enfin trouver des infos intéressantes

    Une question….chez https://www.banggood.com il y a des frais de douanes ou autres taxes ? chez AliExpress il y en a ce qui m’a arrêté dans mon achat.
    Peut-on mettre une fraiseuse (dremel ou autre que l’on trouve sur d’autres CNC) ?

    Merci d’avance pour vos réponses…l’achat est imminent

  • eric d

    bonsoir je n arrive pas à éteindre le laser quand la machine et en veille je viens de la recevoir et de la montée le laser se met en marche meme sans ouvrir le programme de gravure merci pour votre aide à l avance eric

    • siine Auteur de l’article

      Bonjour,
      Le laser s’allume donc à la mise sous tension ? Brûle il ou est-ce un simple dot lumineux ?

      Normalement vous avez deux boutons sur la carte contrôleur, dont un allume le weak laser qui ne brûle rien et n’est là que pour faire le focus.