Découpe laser, pourquoi ? Comment ?

Machine de découpe laser PerezCamps 13/90 130W

Principales caractéristiques :
Lasers : classe 1 CO2 130W, et pointeur laser rouge classe III A.
Surface de la table de travail : 1 300 mm x 900 mm
Résolution : < 0,1 mm
Consommation électrique :  < 1 250 W
Poids : 580 kg


Comment fonctionne une découpe laser ?

Vidéo assez vieille de M. Bidouille:
 


Exemples de réalisations

La découpe laser permet 3 opérations sur un matériau posé à plat : marquer, graver et découper.
Marquer consiste à dessiner un trait fin en surface du matériau. Cela permet de dessiner des contours, marquer des plis ou des repères utiles à l'assemblage ou l'utilisation.
Graver est une opération où la machine fait des mouvements d'aller-retour en marquant des points précis, comme une imprimante. Cela permet de graver du texte, des images, etc. et des nuances de teintes sont possibles.
Découper, comme son nom l'indique, revient à découper toute l'épaisseur du matériau. Cette opération nécessite une plus grande puissance et une vitesse plus lente d'exécution.

Le marquage et la gravure sont très utilisés pour fabriquer des éléments esthétiques :
Certains plastiques ont deux épaisseurs de couleurs différentes pour en faire ressortir une lors de la gravure.

Carte de visite. Gravure cuir. Panneaux d'indications.


La découpe de PMMA (Plexiglass) permet la réalisation de carters et boites transparentes. Le bois se découpe aussi très bien.
Boite plexis. Boite en bois. Boite en bois n°2.

Bien visible sur l'image au dessus à droite, la technique de l'assemblage à queue droite est simple et efficace en découpe laser :  il s'agit de découper des créneaux dans deux pièces qui s'assemblent.
Plus généralement, le fait de travailler à plat la matière ne limite pas les réalisations à du 2D !
Il est possible de graver un motif qui peut être plié. Cela fragilise tout de même la plaque découpée mais reste simple et efficace.
Des assemblages plus ou moins complexes sont possibles et bien souvent des points de colle peuvent suffire à tenir l'ensemble. Une autre possibilité élégante est de jouer sur les ajustements pour rentrer en force les éléments. Attention cependant, le Plexi casse facilement ! Il est aussi possible de boulonner la structure.


Globe Découpe pliable.
Support de bouteille. Assemblage de l'imprimante 3D micro-delta.

Enfin, on trouve tout sur internet. Cherchez du coté de https://www.thingiverse.com/ ou encore https://cults3d.com/.
Par exemple, vous avez ici un pot à crayon à découper dans du MDF : https://www.thingiverse.com/thing:2690121

Matériaux utilisables

Notre machine peut découper du plastique : PLA, ABS, PMMA (connu sous le nom commercial de Plexiglass). Mais aussi du bois : contre plaqué, panneau de fibre (médium, MDF), pour le reste on demande l'accord explicite d'un responsable.

En effet, certains matériaux sont dangereux pour la machine ou les personnes autour. Certains plastiques comme le PVC dégagent du chlore (composant du gaz moutarde), d'autres comme le PC s'enflamment trop facilement.

Tous les matériaux ne peuvent pas être travaillé par la découpe laser. Certaines machines puissantes avec des sources laser spécifiques peuvent découper les métaux, mais ce n'est pas le cas ici. Nos amis de l'IUT de Rennes sont équipés pour découper des métaux, si besoin on peut voir avec eux.
Essayer de découper du métal ou un miroir détruira instantanément le laser -> 2500€ de réparation !

En revanche, notre machine avec son laser CO2 de 130W est suffisamment puissante pour découper plastiques et bois jusque 15 mm d'épaisseur. Mais à ces épaisseurs, les découpes ne sont pas très belles. Mais 10 mm de bois ou de plastique c'est largement suffisant pour nombre d'applications.


Règles de sécurité

Cette machine n'est pas un jouet. Voici une petite liste des dangers, avant de voir comment on limite les risques :
- haute tension (>30 000 V sur la source laser)
- laser CO2 130W (brulure ou découpe des chaires. Coup de chance ça s'arrêtera à l'os !)
- pièces mécaniques motorisées (pincement, coups, ...)
- émanation de gaz toxiques (si l'on découpe n'importe quoi)
- incendie (en utilisation normale, il est habituel d'avoir des flammes !)

Les règles à suivre :
- Être formé avant d'approcher la machine et son PC de contrôle,
- Toujours prévenir un responsable machine et demander l'autorisation d'utilisation,
- Ne pas ouvrir les carter de protection autre que le capot d'accès à la table,
- Pas plus de deux personnes à manipuler,
- Ne pas commander de déplacement d'axes lorsque quelqu'un manipule la table,
- Toujours s'assurer de la désactivation du laser avant d'ouvrir le capot,
- Ne pas découpe d'autre matériaux que ceux autorisés,
- Repérer l'extincteur CO2 le plus proche,
- Toujours surveiller la machine lors des opérations de découpe, en se tenant à coté du tableau de contrôle,
- En cas de flamme mettre en pause la découpe et reprendre quand la flamme s'est éteinte,
- En cas d'incendie, enclencher l'arrêt d'urgence puis éteindre le feu à l'extincteur CO2 uniquement,
- Veiller à la bonne extraction des fumées : allumer l'extracteur et attendre suffisamment avant d'ouvrir la machine après découpe.


Modifié le: vendredi 13 novembre 2020, 22:45