Open tartine

Il y avait un moment que l’idée de graver une tranche de pain de mie ou brioche me trottait dans la tête…

J’ai gravé le logo Open Hardware sur du pain de mie. C’est une open tartine!

Alors par contre il faut aller lentement, à cause des aspérités sur la surface. A 500mm/min, ça ne marque pas du tout. J’ai gravé celle-ci à 50mm/min. Faut pas être pressé…

Open hardware pain de mie

La coupe est assez profonde
La coupe est assez profonde
Avec du fromage qui pue c'est bien meilleur :)
Avec du fromage qui pue c’est bien meilleur 🙂

Fabrication de sous-verres personnalisés, gravés au laser

Comme à chaque week-end de Pâques depuis une dizaine d’années, je vais retrouver mes amis et ma famille en Limousin, et c’est toujours la bonne occasion pour se mettre une belle race 🙂

Cette année, j’ai décidé de fabriquer des sous-verres pour l’ami Geo (http://vivrealarochette.fr), et y inscrire les principales spécialités de chez lui lorsque vient Pâques.

Les sous-verres mesurent 10cm de diamètre. Je les ai découpés à la fraise de 2.5mm, et gravés avec le laser.

1. Conception

Pour la conception, j’ai utilisé Inkscape (https://inkscape.org) J’ai dessiné mon cercle de 10cm, mis en place mes textes. Ah tiens, au passage, voici comment courber un texte dans Inkscape:

  • Il faut d’abord le transformer en chemin (menu Chemin > Objet en chemin)
  • Aller dans Chemin > Effets de chemin
  • Cliquer sur le + pour ajouter un nouvel effet de chemin, et choisir « Courber ».
  • Jouer avec les différentes méthodes de courbure (manuelle, liée à un chemin…)

Une fois que mon dessin est prêt, je l’exporte au format PNG, en noir et blanc.

inkscape

2. Découpe

Mon laser n’étant pas assez puissant pour couper du MDF de 3mm, j’ai fait la découpe avec Cambam et une fraise de 2.5mm.

3. Préparation du G-Code pour graver l’image PNG

Pour générer du G-Code à partir d’une image non vectorielle, j’ai écrit un programme en C# qui lit l’image, et écrit les commandes G-Code dans un fichier texte. Il reste des choses à perfectionner, mais il fonctionne plutôt bien 🙂

PicGCode

4. Mise à zéro de la machine pour le laser

Une fois mes disques découpés, mon G-Code préparé, il n’y a plus qu’à les graver! Par contre, le module laser est décalé par rapport à la fraise, donc il fallait remettre les choses à zéro avant d’attaquer. Pour ça, j’ai fait un petit G-Code à la main, qui me dessine au laser un cercle de 10cm de diamètre. Après, je n’ai plus qu’à placer mon sous-verres dans le cercle et je suis sûr de sa position 🙂

Shapeoko, préparation gravure laser
Positionnement du disque après la mise à zéro de la machine

5. A l’attaque!

Hop, la phase la plus excitante: la gravure!

Le faisceau laser m'impressionnera toujours...
Le faisceau laser m’impressionnera toujours…
Universal G-Code Sender
Universal G-Code Sender
Petite photo prise entre deux allumages du laser
Petite photo prise entre deux allumages du laser
Et voilà la série de sous-verres :)
Et voilà la série de sous-verres 🙂

6. Vernissage

Alors certains diront qu’il ne faut pas vernir un sous-verre, parce que son but premier est d’absorber les gouttes de condensation et de pinard qui pourraient couler à l’extérieur du verre. Mais super, quoi, une fois taché, ton sous-verre est… taché. Alors j’ai pris la liberté de passer deux couches de vernis, et j’avoue que le rendu n’est pas trop dégueu. Par contre, à la lumière, en le regardant de profil, on voit quelques coups de pinceaux. Je devrai perfectionner ma technique de vernissage…

Première couche
Première couche
Seconde couche
Seconde couche

Gravure d’une image au laser

Bon, j’ai corrigé l’inversion de l’axe Y 🙂

Après une longue, très longue réflexion, j’ai réussi me décider sur une photo à graver pour tester les niveaux de gris:

Charlotte Gainsbourg
La belle Charlotte

 

Après une heure de bzzzzzz bzzzzz bzzzz,  voici le résultat:

Charlotte
Pas très constrasté… 80mm de large. Et de vilaines lignes horizontales… Impulsions de 80ms

Le résultat, malgré une résolution de 4 points par mm, n’est pas sublime.

J’ai modifié mon programme pour tracer des lignes à 45°. Après tout, c’est le mouvement « natif » de la machine: pour avancer à 45°, on n’a qu’un moteur à tourner. Le 2ème effectue seulement les décalages.

Charlotte
L’image fait 50mm de large. Résolution de 4 points par mm. Cliquer sur la molette pour l’image en haute résolution. Impulsions de 120ms.

C’est vachement plus joli et contrasté! Je réessaierai à 100ms pour voir si on distingue mieux les nuances.

Et quelques plans de la bête en activité:

_IMG_0456_1024x682

Les vis d’entrainement avaient tendance à se barrer, alors j’ai ajouté cette pièce, qui permet de les maintenir sur l’axe des moteurs:

capot entrainement

 

Support laser
Un support un peu moins artisanal pour le module laser

 

Faisceau laser
Envie d’y mettre un doigt?

 

L’instant sécurité de tonton Nico

class4Le laser utilisé est une diode laser de longueur d’onde 445nm et de 1.5W. C’est un laser de classe 4, et selon Wikipedia:

Classe 4 : lasers qui sont aussi capables de produire des réflexions diffuses dangereuses. Ils peuvent causer des dommages sur la peau et peuvent également constituer un danger d’incendie. Leur utilisation requiert des précautions extrêmes.

Alors lunettes de protection et surveillance sont de mise!

Paramétrage de Teacup pour la gravure au laser

Pour envoyer mes impulsions PWM au module laser, j’utilise la commande M106 Px Sy de Teacup.

J’ai défini ma broche de commande du laser en tant que ventilateur dans Teacup, et cette broche envoie un signal PWM.

La section « heaters » dans ma configuration se présente comme ceci :

[code]

//DEFINE_HEATER(extruder, PD3,   0) //DEFINE_HEATER(bed,      PB4,   0) DEFINE_HEATER(fan,        PB3, 1) // DEFINE_HEATER(chamber,  PIND7, 1) // DEFINE_HEATER(motor,    PIND6, 1)

[/code]

J’ai désactivé l’extrudeur et le lit chauffant, inutiles pour ce que je fais. La broche PB3 correspond à la broche 11 de l’arduino uno.

Revenons à notre commande M106 Px Sy, qui prend deux paramètres:

  • P : l’index de la sortie dans la section « heaters », pour moi c’est 0 (je n’ai qu’une sortie heater)
  • S : la puissance du signal PWM, de 0 à 255

Lors des premiers tests avec une simple LED, j’ai réalisé que les commandes M106 n’étaient pas synchronisées avec les mouvements. En fait elles ne sont pas mises dans le buffer de commandes, mais directement exécutées. Alors Pour remédier à ça, il faut ajouter dans notre fichier de config :

[code]

define ENFORCE_ORDER

[/code]

Autre souci que j’ai eu: la commande M106 faisait planter Repetier-host (il arrêtait spontanément d’envoyer les commandes).

Je suis passé sur Pronterface, et là, plus de problème! Des fois, faut pas chercher…

Première gravure au laser avec le CoreXY

D’abord, les faits :

Jack Daniels gravé au laser
100x67mm

 

Alors je vous vois venir : « Ouiiii m’enfin dis donc, ton étiquette de Jack, elle serait pas à l’envers des fois? »

La réponse est oui…

J’ai écrit un programme qui transforme une image bitmap en instructions G-Code de mouvement et de shoot au laser. Et comme les coordonnées Y sont inversées entre une image numérique (du haut vers le bas) et la machine, ben ça a retourné l’image.

Mais à vrai dire, ce n’est pas le sujet 🙂

Ce que je vois, c’est que la machine a shooté plus de 10’000 points en une trentaine de minutes, et ça, ça fait plaisir!

Voici l’image en haute résolution (cliquez avec la molette de la souris pour l’ouvrir, sinon elle s’ouvre en mode galerie… Je ne sais pas comment le désactiver :). C’est intéressant de voir que les points du laser son en fait des traits, et on y voit aussi la variation de puissance sur les bords des lettres.

La résolution est de 2 points par mm, soit 50 dpi.

On voit quelques lignes qui ont un léger décalage, mais je suis plutôt content du résultat.

jack
L’image d’origine : 135×200 pixels

 

Si vous êtes curieux, voici le G-Code généré par le programme à partir de l’image ci-dessus.

A part ça, j’ai arrangé un peu mes points d’attache de ficelle sur le chariot. C’est maintenant parallèle aux barres, ça va mieux!

Chariot CoreXY Chariot CoreXY

Découpe de papier cartonné au laser

Haha, ayé, j’ai essayé de découper du papier un peu épais (un intercalaire), et… ça marche! J’ai fait un marque page dans un style organico-végétal-de-la-mort. Après coup on m’a fait remarquer qu’il avait un côté légèrement phallique… Ouais, c’est pas faux… Bon en réalité je voulais surtout découper un truc un peu compliqué pour voir comment ça se passerait. J’ai ajouté une étoile pour le plaisir des yeux…

Je vous avais prévenus :)
Je vous avais prévenus 🙂

Le laser bouge à 90mm par minute pour bien prendre le temps de brûler le papier mais pas trop (peut-être à ajuster).

Voici la bête pendant l’opération!

Laser bookmark cutLaser bookmark cutLaser bookmark cut Et voilà le résultat:

Papier bristol découpé à 90mm/minute
Papier bristol découpé à 90mm/minute
Marque page découpé au laser
La pointe en bas à gauche a un peu brûlé…

Alors un peu lancé, j’ai tenté le carton ondulé… Hé hé 🙂

J’ai divisé la vitesse par 2 (45mm/minute) et paf:

Carton ondulé de 3mm, à 45mm/minute
Carton ondulé de 3mm, à 45mm/minute
C'est net :)
C’est net 🙂

Zeeeeng 🙂

Lunettes de protection Wicked Lasers vs Eagle Pair

Youhou, j’ai reçu une nouvelle diode laser 445nm de 1.5W, et finalement j’ai commandé un nouveau driver (moyennement envie de claquer une diode à 40€ pour le plaisir de tester mon circuit…) Le nouveau driver est plus costaud que celui que j’avais à l’origine. Et pour ne rien gâcher, il dispose d’un connecteur pour le ventilo (celui qui est à l’arrière du module), et d’une entrée TTL! Cette entrée permet d’envoyer un signal PWM à 5V pour piloter l’allumage/extinction du laser. Ça rend inutile le circuit de pilotage que j’ai fait il y a 3 semaines, mais c’est classe!

Enfin bref, tout ça pour dire que ce week-end je me suis relancé dans la gravure après une pause forcée, et j’ai eu l’occasion d’essayer une 2ème paire de lunettes. Il s’agit de lunettes Eagle Pair, achetées chez Survival Lasers.

Visuel

Visuellement, je trouve qu’elles font plus « pro » que celles de Wicked Lasers. Ne serait-ce que par le boitier et les inscriptions gravées sur le verre.

_IMG_9469_1024x682

zoom eagle

OD signifie « Optical Density », et indique le degré d’atténuation de la lumière laser. OD4+ signifie que la luminosité va être divisée par au moins 10^4.

A l’utilisation, elles recouvrent mieux le contour de l’œil, particulièrement en dessous et sur les côtés.

Filtrage

A travers les lunettes Wicked Lasers, le point d’impact apparait un peu bleu / violet. A travers les Eagle Pair, il est jaune orangé et il est nettement moins intense. Il est certain que la longueur d’onde du bleu est mieux filtrée.

Laser sans protection
Sans lunettes devant l’objectif. 0.5″, f/5.6
Laser protection wicked lasers
Lunettes Wicked Lasers. 0.5″, f/5.6. Le point est bien lumineux.
Laser Eagle Pair
Lunettes Eagle Pair. 0.5″, f/5.6. C’est le petit point jaune tout miteux!

J’ai pris les 3 photos avec une vitesse de 0.5″ et une ouverture de f/5.6 pour qu’on puisse comparer correctement. Désolé pour le flou, à 0.5″ sans trépied et en tenant les lunettes devant c’est pas facile:)

Franchement, la différence est flagrante entre les 2 paires de lunettes. On est ébloui par les Wicked Lasers, alors qu’avec les Eagle Pair, c’est incroyablement atténué, et il n’y a absolument plus de lumière bleue. En plus de ça, les verres sont plus clairs, alors on voit mieux ce qui se passe autour.

Prix

Wicked Lasers : 19.95$ (~15.75€) Eagle Pair : 41.99$ (~33.20€)

Bilan des courses

Si vous cherchez des lunettes de protection pour laser, prenez sans hésiter les Eagle Pair.

Petite précision

Je ne suis payé par personne pour parler de ces produits… Je n’ai reçu aucune paire à l’œil et c’est bien dommage. A L’ŒIL! Rho ho hoooo  elle est bien bonne 🙂

Sans maitrise, la puissance n’est rien…

J’ai voulu faire hier soir la plaque définitive du camion à Gégé, avec les lettres remplies et tout et tout.

Voici la machine en pleine action (PWM : 55%). Ça décoiffe hein! Ce n’est pas le laser que je prendrais pour jouer avec mon chat 😀

__MG_9340_1024x682 __MG_9339_1024x682Comme on peut le voir, la machine a d’abord tracé le contours des lettres, et après elle a attaqué le remplissage. au Kam… et puis plus rien.

Pas de motivation pour démonter le module hier soir. J’ai juste testé le MOSFET, et a priori il est hors de cause. Malheureusement…

Je ne crois pas (et je n’espère pas) que ce soit la diode laser qui ait cramé, parce qu’elle est quand même bien refroidie dans son module.

A mon avis c’est le driver (la source de courant de la diode laser) qui a dû chauffer un poil trop. Vu sa taille et son emplacement (je l’ai mis en vrac dans le module), ça me parait plausible.

Heureusement l’autre jour j’ai commandé une dizaine de LM317 (que j’attends…) qui vont me servir à fabriquer un nouveau driver (en espérant que ce soit bel et bien le driver qui ait cramé, et pas la diode).

Ah, frustration, quand tu nous tiens…

Commande du laser avec un MOSFET

J’ai suivi les conseils avisés d’un collègue pour l’alimentation du laser. Il m’a dit qu’avec mon montage actuel, le transistor n’allait pas faire long feu…

laser circuit 1

Sur une vieille alimentation d’imprimante, j’ai récupéré un transistor à effet de champ (MOSFET). Je n’en avais jusqu’alors jamais utilisé, mais en fin de compte c’est assez simple. Il a 3 pattes : Gate, Drain et Source.

La logique du plombier, qui est la mienne, serait d’appliquer un courant sur la source, et qu’il s’écoule par le drain lorsqu’on applique une tension sur le gate. Pas de bol, c’est le contraire. La source est mise à la masse, et on envoie la purée dans le drain.

Le montage est donc le suivant:

laser circuit 2

La résistance de 10K permet de mettre le gate à zéro si le microcontrôleur n’est pas alimenté.

Pas si différent, finalement… A part que la sauce en sortie n’est plus dépendante du courant de base, mais juste de la tension (0 à 5V). Et ce FET encaisse plus facilement la grosse intensité que le BD135.

D’ailleurs je l’ai mesurée, et en mode « plein pot », on monte à 2.5A, ce qui est tout de même assez violent. J’ai donc monté le MOSFET sur un radiateur ventilé, récupéré d’une vieille carte graphique, et ça tourne impeccablement en restant tiède 🙂

Le montage est toujours « volant », avec des fils soudés directement aux pattes et des dominos; c’est un beau bordel et je ne compte pas les risques de court circuit.

Alors maintenant que je tripote un petit peu Fritzing et que j’ai une fraiseuse CNC qui marche, je n’ai plus qu’à me fabriquer un circuit imprimé pour rendre tout ça propre et compact! Dans un boitier imprimé en 3D, ce sera nickel. J’ai commandé 3 plaques de 160x100mm, qui devraient arriver d’ici quelques jours…