Publié le 1 avril 2022 - par

Gravure/découpe LASER avec la Sculpfun S9 – Montage et essais

J’ai eu l’occasion d’essayer la Sculpfun S9. Cette machine permet de graver et de découper le bois, le cuir, le carton ou encore l’acrylique noir. Elle est équipée d’un LASER 5,5 watts qui bénéficie d’une focalisation du faisceau, mesurant 0,06 mm ce qui produit les effets d’un laser CO2 de 90w selon le constructeur.

Gravure/découpe LASER avec la Sculpfun S9

Dangers du LASER

Si c’est votre première machine à découpe LASER, je vous conseille de lire cet article dans lequel je parle des précautions d’emploi et de la sécurité d’utilisation de ces machines.

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.

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 !

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.

Déballage du matériel

Le matériel de cette Sculpfun S9 est protégé par un carton très épais dans lequel on trouve de la mousse de protection. Aucun problème avec le matériel n’a été constaté au déballage, la protection est efficace.

Vous pourrez voir la totalité des opérations de déballage,
montage et tests dans la vidéo accompagnant cet article.

Le matériel à l’ouverture du carton. Chaque élément est bien emballé et calé dans des compartiments adaptés.

L’ensemble du matériel sorti du carton. Chaque sachet est clairement identifié en fonction de l’étape du montage. L’ensemble est d’une belle couleur bleutée.

Notice

Le matériel est fourni avec une notice en français qui explique comment monter le graveur LASER. Vous pouvez télécharger la notice du Sculpfun S9 en cliquant sur ce lien.

Montage

On commence par les coins arrière du châssis. 4 vis suffisent pour tenir un angle.

Une fois les deux pieds arrière montés, vous pouvez les serrer les vis.

Ensuite vous pouvez glisser le chariot qui porte le LASER en plaçant une roue sous le rail et les deux roues au dessus du rail.

Passez au montage du coin avant droit.

La carte mère est dans un boîtier métallique qui se fixe à l’avant droit du châssis

Terminez le montage du châssis et serrez  bien toutes les vis des 4 coins. Vérifiez l’équerrage

Passez la courroie dans le trou en bout de rail (sur le coin) La partie crantée est vers le bas. Passez la courroie SOUS la première roue, puis SUR la roue crantée, et enfin SOUS la deuxième roue. Faites sortir la courroie par le trou situé de l’autre côté.

Tirez sur la courroie pour la tendre et mettez la vis en place. L’écrou est d’abord parallèle à l’ouverture du rail. appuyez fortement sur la clé et vissez. L’écrou tourne, se met perpendiculaire au rail et se bloque. Vous pouvez terminer le serrage. La tension doit être suffisamment forte pour éviter les glissements de la courroie sur la roue crantée. Si vous ne tendez pas assez, vous perdez des pas. Si vous tendez trop la courroie risque de s’user plus rapidement… Évitez que la courroie se torde quand vous serrez la vis.

Montez le LASER sur le chariot. La fixation se fait par deux vis moletées à l’arrière.

Connectez le moteur de l’axe Y, il est en bout de chariot. La prise est détrompée vous ne pouvez pas la mettre à l’envers.

Connectez le moteur X. Il est sur le chariot, puis connectez le LASER. Les prises sont détrompées vous ne pouvez pas les mettre à l’envers.

Réglage des excentriques

Chaque partie mobile du graveur est dotée de ces excentriques. Ces pièces supportent les roues en V 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 différents “chariots” des axes. 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 l’impression. Les roues utilisées ont une forme adaptée à la rainure du profilé. Elles sont montées sur un (ou deux) roulement(s) 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 d’impression. 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 !

Cette courte vidéo montre comment se fait le réglage. Regardez l’écart entre la roue et le rail.

Ici j’avais un peu de jeu sur le chariot LASER. Je n’ai eu que cet excentrique à régler. Vérifiez bien toutes les parties mobiles de votre graveur pour voir s’il y a du jeu, et pour les régler si besoin.

Il faudra aussi vérifier que le bloc LASER se déplace bien parallèlement à la barre avant du châssis. Amenez manuellement le LASER au plus près de la barre avant mais sans la toucher. Déplacez le LASER de droite à gauche. Il doit rester à la même distance tout le long du trajet (tout le long de la barre). S’il s’éloigne trop ou s’il frotte à une extrémité, c’est que le chariot n’est pas positionné parallèlement à la barre. Desserrez la courroie du côté que vous voulez modifier et déplacez la sur la roue crantée. Il suffit parfois d’une dent sur la poulie pour rattraper le réglage. Resserrez la courroie et recommencez la vérification, jusqu’à ce que le LASER se déplace bien parallèlement à la barre.

Enfin il faudra vous assurer que le châssis et le matériau à graver soient bien parallèles. Vous verrez dans la vidéo que j’ai posé le graveur sur le sol un peu inégal du garage. Ceci peut expliquer que la découpe du bois de 10mm se soit bien faite sur une partie de la plaque. Pour éviter le glissement du graveur (ça arrive parfois quand la tête fait des aller-retours un peu brutaux), il vaut mieux le fixer à la table, soit avec des équerres, soit avec des supports imprimés en 3D.

Réglage du Focus

Le réglage de Focus sert à amener la partie la plus fine du faisceau sur le support à graver ou découper. Placer la cale fournie sous le radiateur, desserrez les vis. Le bloc LASER descend et se pose sur la cale. Serrez les vis à l’arrière du LASER. Enlevez la cale, le réglage est terminé.

Caractéristiques

Le LASER S9 est un modèle 12 volts.

La luminosité est commandée par PWM. La puissance lumineuse est de 5,5 watts.

Sculpfun annonce que le faisceau de son LASER S9 est focalisé de façon à présenter un faisceau fin sur une plus grande longueur, ce qui facilite la découpe de matériaux épais.

Le fait que l’énergie transportée par le faisceau soit plus concentrée augmente l’efficacité et Sculpfun compare son LASER S9 à un LASER C02 de 90 watts.

Données constructeur :

  • Taille de la gravure : 410x420mm
  • Matériau de gravure/découpe :

gravure : bois, papier, carton, plastique, carte PCB, oxyde d’aluminium, acier inoxydable 304, céramique, pierre noire.

découpe : bois, acrylique, carton, tissu, bambou, carton plastifié, carton plume

  • Puissance de l’effet laser : 90W (l’effet de coupe est comparable à celui du laser CO2 de 90W)
  • Puissance électrique de la machine : 30W (Cela n’a rien à voir avec les performances de découpe ou de gravure, juste la consommation d’électricité)
  • Puissance du laser à diode : 5.5-6W (à noter qu’il s’agit d’énergie lumineuse et non d’énergie électrique)
  • Longueur d’onde du laser : 455±5nm
  • Précision de la gravure : 0,01mm
  • Méthode de focalisation : laser à focalisation fixe + dispositif coulissant
  • Cache de protection du laser : Le cache de protection du laser protège les yeux de l’utilisateur  CELA N’EMPÊCHE PAS DE PORTER DES LUNETTES DE PROTECTION
  • Logiciel d’exploitation : LaserGRBL, LightBurn, Benbox, GrblController, LiteFire, support système Windows, support système MAC. Formats de fichiers pris en charge : BMP, JPG, PNG, DXF et autres formats d’image.
  • Méthode de transmission des données : Connexion USB
  • Alimentation électrique : Prise EU : 100-240V AC, 50/60HZ sortie : 12V 5A
  • Certification : CE FCC RoHS FDA IEC
  • Poids : 3.0Kg

Tests

Gravure sur contreplaqué clair

Découpe contreplaqué clair

Découpe et gravure carton plastifié noir

Découpe bois 10mm

Les tests de découpe de bois. coupure réalisée en 7 passes

Vidéo

Conclusion

Ce graveur est vraiment d’un montage facile et sans histoire. Je l’ai utilisé avec LightBurn et la communication a été parfaite. Comme pour tous les graveurs, la notice indique comment le monter, mais ne parle pas de l’utilisation. Il faudra vous tourner vers l’aide et les tutoriels du logiciel que vous choisirez.

La variété des tests fait que je n’ai pas encore pu tout tester, mais la gravure et la découpe de contreplaqué et de bois ne posent pas de problème. J’ai aussi testé sur un morceau de cuir. Je suis plus mitigé sur l’acier, le test que j’ai fait n’a pas donné de résultat probant mais je n’ai peut être pas la qualité qu’il faut.

LE constructeur annonce 0,1 mm de finesse de coupe. Sur du carton épais ça a l’air tenu mais quand on fait 7 passes dans du bois, on élargit et je pense qu’on est au dessus de 0,1mm. Il faudrait peut être descendre la tête laser au fur et à mesure que la découpe se fait en profondeur…

Le graveur Sculpfun est disponible chez Geekbuying (entrepôt DE) autour de 275€ avec une remise (~8%) pour les lecteurs du blog si vous entrez le code  NNNGKBSC9. Valable jusqu’au 31 mai 2022.  Les sommes sont indicatives et peuvent varier avec le cours du $.

Sources

Sécurité LASER – Protection des yeux

 

 

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À propos François MOCQ

Électronicien d'origine, devenu informaticien, et passionné de nouvelles technologies, formateur en maintenance informatique puis en Réseau et Télécommunications. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi m’a enthousiasmé j'ai rapidement créé un blog dédié à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr) pour partager cette passion. Auteur de plusieurs livres sur le Raspberry Pi publiés aux Editions ENI.

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