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Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser

Posted by prp999 
Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 04, 2013 08:35AM
Après contruction d'une imprimante 3D, je me dis que construire une graveuse/découpeuse laser a beaucoup de points communs avec une imprimante 3D.

J'ai commencé les premiers essais de fonctionnement d'un laser CO2 40W et je vai attaquer la partie mécanique et l'électronique de commande.

Y a-t-il des reprappeurs qui seraient intéressés à suivre / participer au projet ? Je suis à Paris et dans l'Eure

Zoom sur anode du tube laser

Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 04, 2013 09:36AM
J'ai beaucoup trop de projets entamés sur le feu et de toute façon je suis en Belgique mais c'est avec grand intérêt que je suivrais ton projet si tu postes son avancement sur ce forum !
De plus, l'utilisation d'un maximum de pièces imprimable rend le projet très intéressant et l'inscrit dans une optique d'amélioration de machine "in-the-loop" dans le sens où la découpeuse pourrait permettre l'amélioration de ton imprimante 3d qui elle-même améliore la machine laser, etc...
C'est un peu ce que je fais avec ma fraiseuse, j'ai réalisé toute l'imprimante avec et puis j'ai imprimé des pièces de fixation pour des capteurs de vitesse/déplacement afin d'augmenter ma précision d'usinage.

Je penses que le développement de centres de fabrication miniatures accessibles à monsieur tout le monde (Fablab's par exemple) va donner un coup de boost à la créativité des gens.
Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 04, 2013 01:29PM
Bonjour

MP envoyé
Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 04, 2013 02:23PM
Bravach : j'envisage de travailler en relation avec le Fablab de la citée des sciences ... qui ouvrira ses portes fin septembre 2013. J'ai déjà pris contact.
Ce qui m'a permit d'acquérir une première expérience d'utilisation de découpeuse laser en avant première du Fablab de la citée des sciences.

Ce qui m'intéresse c'est la complémentarité des machines !

Comme tu l'as constaté sur la photo, j'ai fabriqué des pièces avec l'imprimante 3D pour ma plate-forme d'essai du tube laser :
- les portes tubes
- le porte miroir
- un porte cible...
Et je ferai de même pour la construction de la machine !

Voir sur la photo ci-dessous :

Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 05, 2013 04:00PM
Bonsoir,,

Très intéressé pour suivre ...
Perso, je mettais dit (comme surement beaucoup de monde), c'est dommage de pas pouvoir mettre une dremel. Mais pour ça, la machine doit plus être conçu pour passer des efforts que de la vitesse. Donc ça demande des conceptions contradictoires.
Alors je me suis dit, peut-être une découpe au jet d'eau ... il faut 4000 b minimum pour que ça puisse sortir de la buse à 900 m/s (3200 km/h). Un peu trop rocket science.
En plus dans les 2 cas, j'imagine pas le bazar quand tu découpes ...

Le laser, j'ai même pas osé regarder :
DIY CO2 Laser Cutter : Cutting Plastic
Maintenant que je vois mieux à quoi ça ressemble ... beau challenge thumbs up
Le tube fait environ 1 m de long. T'envisages de mettre ça sur le porte outil ? Quel idée t'as derrière la tête eye popping smiley

Bah amuse toi bien
Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 06, 2013 07:22AM
Excellente idée pour le Fablab.
Je vois que tes essais sont bien partis, j'espère que tout se passera bien (même si on rencontre toujours des problèmes dans un projet, enfin c'est ça qui est aussi enrichissant).

@tchojules : 4000 bar, ne tentes même pas, à cette pression la moindre erreur de design peut t'envoyer à l'hôpital. (pour info, sur la fusée Ariane 5, on travaille avec 380 bar et déjà lorsqu'on fait des essais, la zone est dégagée et on s'abrite en cas de problème).
Pour le laser, il ne faut pas déplacer le tube ... mais le miroir qui se met sur le porte-outil ! grinning smiley
(le tube reste à l'horizontal et le miroir à 45° renvoie vers le bas sur la pièce à graver/découper)
Pour de la gravure sur des surfaces pas trop grande, tu peux même te passer de faire bouger quoique ce soit, il suffit de pivoter le miroir pour balayer la zone qui t'intéresse (c'est ce que l'on fait dans les machines de gravure industrielles).

Par contre, je ne saurais que recommander le port de lunettes de protection adaptées à la longueur d'onde de ton faisceau laser. J'ai eu l'occasion de travailler sur un laser UV de 200 kW pulsé et ça ne rigole pas à ce niveau là. Même en étant prudent, tu peux avoir ton miroir qui bouge et qui envoie le rayon sur une surface réfléchissante et bam dans les yeux, tu es borgne ou aveugle.
Il ne s'agit plus d'une petite reprap où le pire que tu puisses avoir, c'est une brulure de hotend.
Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 06, 2013 04:42PM
Il y a les pompes d'injection de diesel qui doivent passer les 2000 b. Mais bon elles doivent pas bien marcher à l'eau. Et faire de la découpe au fuel ça va coûter cher smiling smiley

En plus c'est 4000 b à 3 l/min, ça fait 20 kW à la sortie, donc au moins 25 ou 30 kW à l'entrée ... ça risque d'être un poil compliqué
Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 08, 2013 05:23AM
Bonjour,
Travaillant dans la conception d'optique pour laser, je ne peux que conseiller tres fortement le port de lunette de protection.
Je ne sais pas si c'est autorisé de mettre des liens, mais vu quye c'est de la sécurité,je le mets et l'enleverai si besoin.
Chez E-O, il y a ca :[www.edmundoptics.com]
Je sais que c'est pas donné, mais c'est toujours moins cher et douloureux qu'une greffe de cornée ou la perte d'un oeil.
Pour rappel, même avec des lunettes, on ne regarde jamais un laser en direct et on fait gaffe au reflexion parasite.

Sinon, je suis très interessé par ton projet. Je suis trop loin pour t'aider physiquement, mais si tu as besoin de conseil sur la conception, calcul optique pour la foclisation etc... Je suis disponible.

Je ne sais pas ou tu en est au niveau de la conception mais en pièce jointe, un truc assez simple qui se rapproche pas mal de ce qui se fait au niveau industriel.
Le principe : Chemin optique le long des bras de déplacement,travail uniqement en reflexion et la derniere optique qui focalise sur le substrat.

Le gros avantage eet de ne travailler uniquement en réflexion, donc mirroir un cuivre poli (pas cher, limite le pense que si tu achete des bloc de cuivre et ce qu'il faut pour polir ca doit suffir), la seule optique compliquée c'est le miroir de foc en réflection,je ne vois pas de moyen simple pour la réaliser.

Pour ce qui est de la focale du dernier mirroir, c'est le paramètre important suivant ce que tu souhaite faire avec ta machine. En gros, plus la focale est courte plus ton ppoint de focalisation sera petit mais plus la profondeur de champ sera petite aussi. Si tu veux faire de la découpe, la pronfondeur de champ doit etre grande (au moins l'epaisseur de la pièce), pour la gravure, c'est l'inverse.
Si tu as plus d'information sur le tube que tu utilise et ce que tu compte faire comme application je peux regarder ce qui correspond le mieux en terme de focale.

Cordialement,
LaSauge
Attachments:
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Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 09, 2013 05:39AM
Bonjour à tous !

Tout d'abord je tiens à rassurer les personnes qui ont soulevé le problème du danger des lasers : j'ai acheté des lunettes de protections correspondant à la longueur d'onde du laser (infra-rouge). Et je les utilise systématiquement. Environ 50€ !

Mais rappelons le, on est loin d'une reprap où l'on peut se bruler sur le hot end ou le bed. Avec le laser :
- alimentation du laser entre 15 et 20 kv sous 20mA : en cas d'électocution c'est létal !
- une fractionde seconde pour mettre le feu à du papier ou du bois !
- risque de reflet du laser, totalement invisible !!! et qui peut bruler la peau ou rendre aveuble en une fraction de seconde !
- ciruit de refroidissement à eau froide dans le tube laser (on a donc des hautes tensions et de l'eau au voisinage) il faut absoument éviter toute fuite !

Ce type de projet est demande beaucoup de précaution !!!

Pour la conception générale :


Le tube laser fait 70cm de long. Pour éviter d'avoir un caisson très encombrant, on le place à l'arrière de la zone de découpe, le long de l'axe le plus long. un premier miroir fixe M1 renvoi le laser le long de l'axe Y et un deuxième miroir mobile M2 (fixé sur le chariot Y) le renvoie parrallèlement à l'axe X. Puis on trouve le système de focalisation (miroir pour renvoyer verticalement et focalisation par lentille ou miroir concave).

Il faut ajouter :
- de l'air comprimer pour souffler la flamme qui se créé au point de focalisation sur le matériaux et pour empêcher les fumées de salir les miroirs et lentille,
- de l'aspiration et fltrage des fumées...
- et bien sûr la mécanique et l'électronique pour gérer les mouvements X Y etZ (réglage du pont de focalisation) et la puissance du Laser (entre 0 et 40W, et qui dépend de la vitesse de déplacement de la tête et du matériau).

A suivre...
Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 09, 2013 05:54AM
Bonjour LaSauge,

Je souhaite faire de la découpe essentiellement sur des matériaux ne dépassant pas le cm ... disons 8mm max.

Le faisceau en sortie du laser a un diamètre de 3 à 4 mm et fait 1cm à 3 m
Ma zone de découpe fait 50 x 100, il faut ajouter les marges et renvoie du faisceau à l'arrière, ce qui me conduit à une longueur de chemin max de 2m.
Sur le point extrème, il faut compter sur un faisceau de 8mm de diamètre.

J'ai calculé (mais je ne suis pas un spécialiste) qu'il me fallait une focale de 80mm pour avoir un spot inférieur à 0.4mm en réglant la focalisation à mi hauteur d'un matériau de 8mm d'épais ???

Qu'en penses-tu ?
Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 09, 2013 07:32AM
Bonjour tous,

le genre de "truc " que j'aimerais voir en action ,dommage que ce ne soit pas a côté de Béziers winking smiley sinon je viens.


kourou
Re: Cherche reprapeur intéressés par projet Decoupe laser
September 09, 2013 02:35PM
Bonsoir,
Avec une focale de 80mm, je trouve un spot de 280µm, et une profondeur de champ bien superieur à 8mm. Donc ca devrait aller.
A priori, je pense que vu la profondeur de champ, tu ne sera pas embeté par le fait que la distance entre le laser et la tete ne soit pas fixe, la hauteur du point de focalisation va bouger, mais je ne pense pas que cela ait trop d'importance ni d'influence sur la qualite de découpe.

Sinon, point de vue technique, dans la decoupe des métaux par CO2 (domaine que je connais bien et qui ce rapproche), c'est le meme principe, une chauffe le matériau qui fusionne puis "coule" en dessous de la piece. Le gros probleme c'est de faire une découpe propre sans bavure, coulure etc... Le role de l'air comprimé ce n'est pas seulement d'évité les flammes, c'est surout d'aider l'expulsion de la matiere en fusion du trait de découpe pour améliorer la qualité.
Pour cela, en gros, il y a un cone qui entoure le faisceau laser jusqu'a qu'a proche de la surface, ce qui a pour conséquence la production d'un jet d'air dans l'axe du laser.
Apres pour ce qui est du réglage/ mise aui point des conditions de découpe (taille du cone, pression d'air, distance entre le cone et le matériau, vitesse de découpe), même chez les grands du domaine, c'est completement empirique, faut faire des tests.
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