Longer avait sorti son modèle de graveur/découpe Laser Ray 5 fin 2021. Je vous l’avais présenté à cette occasion. L’émergence de Laser 10 watts permet de doubler la puissance optique et ouvre de nouvelles possibilités en termes d’épaisseur de coupe et/ou de vitesse d’exécution. Cet article et sa vidéo expliquent, pour les débutants, comment monter et commencer à utiliser cette machine.

Graveur/Découpe LASER 10 watts – Longer Ray 5 autonome, avec carte micro SD, écran tactile et connexion WiFi

Longer vient de sortir une version 10 watts de sa machine autonome, Longer Laser Engraver Ray 5 10 W, fonctionnant sans PC connecté, avec une carte micro SD. La commande se fait sur un écran couleur tactile de 3,5 pouces. La gravure et la découpe LASER se démocratisent, la puissance des diodes LASER utilisée sur les machines de makers augmente régulièrement. La majorité de ces machines ont en commun de nécessiter le pilotage de la gravure depuis un PC sous LaserGRBL ou Lightburn. Avec la Longer Ray 5 10W, vous pouvez piloter le Laser à partir d’un fichier sur une carte micro SD, comme en impression 3D.

Longer n’est pas une marque inconnue des makers, puisque c’est le fabricant des imprimantes 3D Longer, mais aussi des machines vendues sous le nom d’Alphawise. La technologie développée pour ces imprimantes 3D a été portée sur ce graveur/découpeur Laser. Longer m’a proposé de tester gratuitement cette machine de découpe et gravure Laser. Je les en remercie et c’est donc un

============= Article sponsorisé =============

Je n’ai pas de lien direct avec Longer. Ils m’ont simplement offert la machine et j’ai choisi de rédiger cet article, tout en conservant ma liberté rédactionnelle.

Le Laser

LASER (acronyme issu de l’anglais light amplification by stimulated emission of radiation qui signifie « amplification de la lumière par émission stimulée de radiation ») est un système photonique. Il s’agit d’un appareil qui produit un rayonnement lumineux spatialement et temporellement cohérent reposant sur le processus d’émission stimulée. La lumière du laser est aussi appelée lumière cohérente. (Wikipedia)

Sécurité d’utilisation des LASER

Cet appareil utilise un Laser de Classe 4 : C’est un Laser de forte puissance. Sa vision directe ou celle des réflexions diffuses comportent des risques oculaires majeurs (cécité irréversible). L’exposition cutanée est également dangereuse. Le port de lunettes de protection professionnelles adaptées est obligatoire.

[stextbox id=’alert’ caption=’A lire absolument’]Vous ne devez pas utiliser cet appareil autrement qu’à titre personnel. Il faudra veiller à ne pas regarder le faisceau directement, ni ses éventuelles réflexions ou diffractions, sous peine de destruction irréversible de la rétine. Pas question, par exemple, de mettre librement ce graveur à disposition dans un FabLab, un collège ou un lycée. Utilisation interdite pour les enfants.
L’utilisation de cet appareil présente un risque d’incendie du fait de la haute température engendrée par le laser sur la surface de contact. Restez à proximité immédiate pendant les opérations de gravure. Conservez un extincteur à proximité.
La gravure élève fortement la température du matériau. Des particules fines et des vapeurs/fumées éventuellement toxiques se dégagent. Prévoyez de travailler dans un lieu aéré et évitez de respirer les émanations toxiques ![/stextbox]

En aucun cas framboise314 ne pourra être tenu pour responsable en cas d’accident provoqué par le Laser. Vous l’utilisez sous votre responsabilité et en pleine conscience des risques encourus.

Pour information, en milieu professionnel :

Système d’arrêt d’urgence et d’avertissement d’un laser en fonction

• Un panneau lumineux « DANGER LASER » doit s’allumer pour indiquer qu’est en marche un laser émettant un rayonnement invisible, dont la longueur d’onde est inférieure à 400 nm et supérieure à 700 nm).
• Les panneaux lumineux doivent s’éteindre lorsque le laser n’est plus en fonction
• Le bouton d’arrêt d’urgence doit faire en sorte de couper tous les faisceaux lasers (classe 3B et 4) présents dans la pièce
• Lorsqu’on enclenche de nouveau le bouton d’arrêt d’urgence pour le remettre dans sa position initiale, l’émission laser ne doit pas repartir
• Le bouton d’arrêt d’urgence et le panneau lumineux doivent se trouver à l’extérieur de la salle, et près de la porte d’entrée
• Le capot de la machine doit comporter un dispositif qui coupe l’alimentation en cas d’ouverture.

Lunettes de protection obligatoires

• Le port de lunettes de protection laser est obligatoire lorsqu’on travaille dans un laboratoire dans lequel sont en fonction des lasers de classe 3R (émettant un rayonnement invisible), 3B ou 4

Pour plus d’informations lisez ce document de l’Université de Laval sur les risques Laser.

Ces documents sur les EPI (Équipements de Protection Individuelle) de RS composants pourront aussi vous guider.

Consultez également la législation au sujet des LASERs : Décret n°2007-665 du 2 mai 2007
https://www.legifrance.gouv.fr/loda/id/JORFTEXT000000646998/

 

Un article à lire : LASER Protégez vos yeux

Je vous conseille fortement de lire cet article du blog sur la sécurité et les précautions à observer pour une utilisation « maker » des graveurs/découpeurs Laser.

Caractéristiques

Module Laser de 10 W avec focale fixe de 50 mm : puissance de sortie continue de 10 W, technologie à double faisceau. Permet de découper des panneaux de bois massif de 20 mm d’épaisseur et de l’acrylique de 30 mm.

Spot compressé ultra-fin de 0,06*0,06mm :  gravure plus précise : Adopte la dernière technologie laser à compression de spot, le spot laser est aussi fin que 0,0036mm² et 2 fois plus fin que les lasers ordinaires, rendant la gravure plus précise tout en laissant moins de marques de brûlure.
Longer RAY5 10W utilise un chipset ESP32, qui fonctionne à 240MHz. Plus rapide et plus puissant que les machines équipées d’un chipset 8 bits, il permet une vitesse de gravure de 10000mm/min.

Détecteur de flamme et alarme sonore : Lorsque le graveur laser détecte une flamme, il s’arrête automatiquement et émet un signal sonore.

Protection contre le basculement : Il y a un accéléromètre sur la carte mère, lorsque la machine est déplacée ou inclinée, elle s’arrête automatiquement pour assurer la sécurité de l’opérateur.
Protection contre l’immobilité : Le laser s’éteint automatiquement lorsque le module laser est figé pendant plus de 15 secondes.
Couvercle en acrylique ignifugé : le nouveau couvercle de protection du laser, peut prévenir les incendies, mais lorsque la machine fonctionne, restez toujours à proximité.

Écran tactile de 3,5″ pour un fonctionnement hors ligne : L’écran couleur de 3,5″ vous permet gérer la machine sans connecter un PC. Vous pouvez transférer des données via le Wi-Fi, le câble USB et une carte SD de grande capacité (utilisation hors ligne).

Compatibilité logicielle étendue : Cette machine est compatible avec divers logiciels de gravure matures, tels que LaserGRBL, LightBurn, supporte Windows 7 et plus, macOS, Linux ; formats de fichiers de gravure supportés :  JPG, PNG, BMP, G- code, GIF, SVG, NC, GC, etc.

« LONGER laser engraver group » : Vous pouvez rejoindre le groupe sur Facebook  et y partager vos idées avec les utilisateurs. https://www.facebook.com/groups/547357789652454

 

Notice

Le graveur Laser est fourni avec une notice (Guide de démarrage) qui décrit pas à pas l’ensemble des opérations à réaliser pour assembler la machine. Vous pouvez télécharger le guide de démarrage de la Longer Ray 5 10W en cliquant sur ce lien.

Tout est bien détaillé en anglais et même si vous ne lisez pas l’anglais vous pourrez suivre avec les images qui accompagnent le texte. Cette notice se trouve en version papier dans la boîte et également sous forme de fichier sur la carte micro SD fournie avec la machine.

Vous y trouverez aussi des fichiers exemples (gc = gcode), les logiciels pour piloter la Longer Ray5 (LaserGRBL et LightBurn), des tutos vidéo et la première version du firmware.

Un manuel utilisateur est aussi disponible. Il est maintenant disponible en version 1.4 téléchargeable via ce lien.

Montage

La vidéo explique comment préparer le châssis pour faciliter le montage.

Assemblez le carré en mettant une équerre dans chaque angle (sans serrer les vis). Quand c’est en place mettez les 4 vis des angles, serrez en maintenant les profilé bien alignés. Revenez ensuite sur les vis des équerres et serrez les. Ainsi chaque angle est maintenu par une vis extérieure et par les vis des équerres. Ceci assure la stabilité de l’ensemble.

Mettez le chariot en place, la roue seule passe sous le rail en profilé, les deux roues viennent sur le dessus du profilé. Vérifiez que le chariot se déplace librement… mais pas trop ! si les roues ne sont pas assez en contact avec le rail, le chariot va bouger et la gravure manquera de précision. De même si le serrage est trop fort, vous allez user les roues rapidement et il y aura peut être des points durs qui créeront des défauts de gravure/découpe. La vis inférieure est montée sur un excentrique, c’est lui qu’i faudra régler pour avoir un bon contact, mais pas trop. Pour essayer, je bloque le chariot avec une main et je fais tourner avec l’autre main la roue de dessous. elle doit tourner à frottement gras. Ne pas être bloquée et ne pas tourner librement…

Les excentriques

Les deux chariots mobiles du graveur Laser sont dotés de ces excentriques. Ces pièces supportent les roues en V situées sous le rail, qui viennent s’appuyer sur la structure en V des rails. En faisant tourner l’excentrique, on approche ou on éloigne la roue du rail.

Le profilé en aluminium extrudé est utilisé pour guider les “chariots”. La roue vient en appui sur la partie en “V”. On voit ci-dessus que si la roue appuie trop fort sur le profilé, on va avoir des soucis car ça va freiner et retransmettre tous les défauts à la tête Laser. Les roues utilisées ont une forme adaptée à la rainure du profilé. Elles sont montées sur un roulement qui diminue les frottements. On a parfois des surprises avec des roulements qui grognent. Il peut être intéressant d’avoir quelques roues de guidage d’avance… Vérifiez bien les dimensions de la roue avant de commander, il y a plusieurs dimensions. N’hésitez pas à les remplacer si vous constatez des points durs que vous n’arrivez pas à supprimer lors des réglages.

Si la roue est insuffisamment plaquée contre le profilé, il va exister un interstice entre la roue et le profilé, ce qui va entraîner l’apparition d’un jeu qui sera préjudiciable à la qualité de gravure. Ce sera à vous de trouver le bon compromis… Une indication qui peut vous servir : lorsque vous faites tourner la roue que vous êtes en train de régler à la main, elle doit tourner à frottement gras. Si elle tourne librement il faut resserrer, si vous n’arrivez pas à la tourner manuellement il faut desserrer… A vous de jouer. Vous ne réussirez peut-être pas du premier coup, le “feeling” (le toucher) s’acquiert avec l’expérience. Insistez !

Réglage des excentriques

Cette courte vidéo montre comment se fait le réglage. Regardez l’écart entre la roue et le rail. Le réglage de l’excentrique se fait avec la clé plate. Les chariots de chaque côté du châssis ont chacun un excentrique.

Montage des courroies

Les courroies crantées passent a l’intérieur du rail de guidage, puis sous les deux poulies en V avant de remonter sur la poulie d’entrainement.

De chaque côté on va faire sortir la courroie crantée par le trou prévu à cet effet. On mettra ensuite une vis avec un écrou adapté au profilé. L’écrou va tourner au serrage, passer dans l’intérieur du profilé et bloquer la courroie.
Il faut que la courroie soit le moins « tordue » possible à l’endroit du serrage de la vis. Recommencez si ce n’est pas le cas. Pour la tension de la courroie, c’est comme pour le réglage des excentriques, il faut trouver le juste milieu. Trop tendue la courroie va s’user rapidement, pas assez tendue, elle va sauter des pas lors des accélérations ou des changements brutaux de sens de rotation du moteur. Il faudra aussi vérifier que la courroie soit bien centrée sur la poulie et ne frotte pas d’un côté ou de l’autre sur les côtés de la poulie… Au besoin décalez légèrement la poulie pour recentrer la courroie.

Il restera une butée à monter vers l’avant pour que le chariot reste dans la zone qui lui est attribuée. Pour terminer on fixe les pieds et l’écran, et le Laser mais ça ne pose pas de problème particulier.

La connexion des différents éléments ne pose pas de problème non plus, il y a juste les deux moteurs et le Laser à connecter, on ne peut pas se tromper de connecteur…On peut ensuite mettre en place les colliers qui vont maintenir les câbles en position.
Deux vis moletées permettent de serrer le laser en place, 2 vis avec des tubes nylon à l’arrière assurent le coulissement vertical et le freinage de la tête Laser.

La focalisation sera réglée avec une pige (un cylindre en aluminium) qui vient se positionner dans une encoche à l’arrière de la tête Laser. Pas forcément très pratique…

Mise en service

On commence par connecter l’alimentation à la prise jack ci-dessus. A noter une prise métallique massive et solide.

Sur le dessus de l’écran on trouve de gauche à droite L’interrupteur A/M métallique lui aussi (flèche blanche), le slot de la carte micro SD (flèche jaune) et le connecteur USB de type B (flèche rouge), un classique sur les périphériques (imprimantes, imprimantes 3D, graveurs Laser…).

Un regret ici quant à la position de a prise USB B et du slot de carte micro SD. Je comprends que ces prises étant soudées sur la carte, leur position s’explique. Elle sont aussi très accessibles. Non ce qui me gêne c’est que les ouvertures étant situées sur le dessus il n’est pas improbable qu’un corps étranger vienne s’y loger… (C’est bien dit, non ?). Ce que je veux dire c’est que dans un atelier tu as toujours un bout de truc qui saute quand tu le coupe ou qui tombe quand tu trimballe quelque chose et que ce serait con ballot que ça tombe dans un des trous…

Le panneau de commande

Adjustment permet de régler la puissance du Laser

Control sert à positionner la tête Laser. A noter sur cette machine l’absence de capteurs de position Zero. C’est vous qui fixez la position 0 avec l’icône Home. C’est assez pratique car on n’est plus « prisonnier » du point Zero de la machine.

Engraving permet de choisir quel fichier gcode (.gc) on va graver ou découper, ce qui permet à la machine de travailler en autonomie, sans être connectée à un PC.

Tool affiche les informations sur le modèle de carte mère, la version de Firmware et la température CPU.

Enfin dans la partie WiFi, vous pouvez choisir un point d’accès (votre box) et vous y connecter en entrant le mot de passe.

Une fois qu’on a pris l’habitude du clavier virtuel, ça va assez vite. Ensuite le graveur se connecte et vous y accédez via une page web dont l’adresse est affichée ci-dessus.

La connexion WiFi

Cette connexion WiFi est rare sur un graveur/découpeur Laser. Cette fonctionnalité complète bien le fonctionnement en autonome sur carte micro SD. Une fois connecté, l’appareil affiche l’adresse IP qui lui a été attribuée. Connectez vous à cette adresse IP avec un navigateur sur un PC, une tablette ou un smartphone. La page web qui s’affiche vous permet de piloter la machine : Positionnement de la tête, allumage du Laser, lancement d’une impression depuis un fichier de la carte SD ou encore paramètres GCODE…

On a un peu l’équivalent d’Octoprint sur le graveur, mais directement, sans avoir à ajouter un Raspberry Pi supplémentaire.
Le choix de la langue d’affichage est limité au Chinois et à l’Anglais. On aurait aimé une traduction en Français pour les makers qui ne lisent pas l’Anglais.

Quelques essais

Vous verrez fonctionner la machine dans les vidéo mais je vous présente ici quelques images des tests réalisés

Vidéo

Conclusion

Ce graveur/découpeur Laser fait partie de la nouvelle génération de ces appareils avec un Laser 10 watts. La présence d’un écran couleur tactile, la possibilité d’imprimer depuis une carte micro SD et la gestion distante via une liaison WiFi offrent des possibilités intéressantes.

Le résultat des tests est tout à fait satisfaisant. La découpe de plaques épaisses en plusieurs passes fonctionne bien, on peut améliorer un peu le processus en descendant légèrement la tête Laser entre les passes.

Si on ajoute la qualité de gravure, on a un appareil vraiment intéressant pour un maker ou un FabLab. Il faudra néanmoins toujours garder à l’esprit que le Laser n’est pas un jouet et qu’il est susceptible de provoquer des blessures graves ou des incendies. Il y a lieu de respecter les consignes de sécurité lors de son utilisation : surveillance constante, port de lunettes de protection, proximité d’un extincteur…

=============  Update  19 décembre 2023 ===========================

Christian, adhérent du FabLab UtoPi du Creusot  a créé une buse adaptée pour cette machine, avec une entrée d’air pour faire de l’Air-Assist. Imprimée en PLA, cette pièce s’adapte sur la tête laser et permet d’améliorer la d »coupe en injectant de l’air. Le fichier est disponible en téléchargement, format STT et FreeCAD.

 

Offre valable jusqu’au 31 juillet 2022

Ce graveur/découpeur Laser Longer Ray 5 (prix 529$) est disponible sur le site Longer en cliquant sur ce lien. Vendu au prix de lancement de 459$ (449€) il vous reviendra à ~429$ (420€) avec le code : R510WSAVE30 qui offre 30$ (29€) de réduction aux lecteurs du blog framboise314. Expédition gratuite et taxes incluses ! Pas de TVA à payer en plus.

De plus jusqu’au 31 juillet si vous achetez le Ray 5 10W, la tête Laser 5W est offerte en cadeau, ainsi que des échantillons de matériaux pour tester la gravure (valeur 39$).

Retrouvez tous les accessoires pour la Longer Ray 5 en cliquant sur ce lien.

^{*Les prix peuvent changer légèrement en fonction des fluctuations du cours des monnaies.}