Pratique avec le découpeur laser Ortur

Je ne pouvais pas écrire grand-chose sans ordinateur. Au début de ma carrière, j'ai écrit avec une machine à écrire. À moins que vous ne soyez assez proche de la perfection - je ne le suis pas - il est très frustrant de faire des modifications sur des éléments dactylographiés. L'équivalent dans le monde réel, pour moi, a été les imprimantes 3D et les machines CNC. Je peux visualiser beaucoup de choses que je ne fais pas assez attention pour construire avec des outils normaux. Malgré tous les efforts de mon professeur d'atelier de 7e année, tout ce que j'ai fait s'est avéré être un cure-dent ou un chiffre 7. Mais je peux mettre mes idées en CAO et à partir de là, les machines font le reste. C'est pourquoi j'étais ravi d'avoir un découpeur laser à Noël dernier. Vous vous demandez peut-être pourquoi j'aurais besoin d'un découpeur laser si j'ai les autres outils. Là encore, si vous lisez Hackaday, vous n'avez probablement pas besoin que je vous explique pourquoi vous avez besoin d'un nouveau gadget. J'ai l'œil sur un laser depuis longtemps, mais les développements récents l'ont rendu plus attrayant. J'ai pensé partager avec vous une partie de ce que j'ai trouvé en commençant avec le découpeur laser Ortur. Le cutter est facile à assembler et coûte entre 200 $ et 400 $ selon ce que vous obtenez avec. J'ai pensé que je prendrais un peu de temps pour partager ce que j'ai appris à ce sujet.

Si vous n'avez jamais eu d'expérience avec un découpeur ou un graveur laser auparavant, vous pourriez penser qu'il s'agit d'un instrument très spécifique. Bien sûr, l'Ortur est bon pour graver certaines choses (mais pas toutes). Il peut aussi couper certaines choses, mais pas autant qu'un gros découpeur laser sérieux. Cependant, les créatifs trouvent de nombreuses façons d'utiliser la découpe et la gravure pour produire des choses auxquelles vous ne vous attendez peut-être pas.

Par exemple, si vous surfez sur YouTube, vous trouverez des gens qui mettent de la peinture en aérosol sur un carreau de céramique ou une toile, puis brûlent une partie ou la totalité de la peinture pour créer des œuvres d'art vraiment intéressantes. Parfois, ils utilisent même plusieurs couches de peinture pour créer différentes couleurs en brûlant différentes profondeurs dans l'œuvre. Une autre technique multicolore consiste à découper ce qui équivaut à un pochoir personnalisé dans du masking tape déjà appliqué sur la pièce. Vous pouvez ensuite pulvériser de la peinture, retirer le ruban adhésif, appliquer un nouveau ruban et couper un nouveau pochoir pour une autre couleur. Certaines personnes gravent le dos des miroirs. Il est également étonnamment pratique de pouvoir couper avec précision du papier et du carton. Cependant, avec un peu de pratique et de technique, vous pouvez même couper certaines épaisseurs de contreplaqué.

Je suis très intéressé par la création de circuits imprimés soit directement, soit en coupant de la résine, puis en utilisant des techniques de gravure conventionnelles. Les gens font ça aussi. Selon la puissance de votre laser, vous pouvez couper pas mal de choses, bien qu'avec un laser visible, vous ne puissiez pas couper des choses transparentes. Vous pouvez graver plus de choses, et même du métal si vous utilisez des produits chimiques supplémentaires (comme la moutarde). En plus des dessins au trait et du texte, vous pouvez créer des images en demi-teintes à partir d'images. Si vous avez un laser suffisamment puissant, vous pouvez même fabriquer du verre, en quelque sorte.

Bien sûr, en plus de toutes les choses artistiques, vous pouvez également couper du matériel, ce qui est étonnamment pratique. [Electronoobs] a réalisé une vidéo l'année dernière expérimentant différents matériaux avec un laser de 15 W, ce qui vous donnera une idée de ce que vous pouvez et ne pouvez pas couper avec ce type de laser.

Il y a certaines choses que vous ne devriez pas couper car elles dégagent des vapeurs nocives comme les produits ABS ou vinyle. Le cuir se grave et se coupe bien, mais ça pue ! Je comprends que vous devez également faire attention lorsque vous travaillez avec du cuir tanné au chrome, car les produits chimiques de tannage pourraient émettre de mauvaises vapeurs. Certains matériaux sont également trop susceptibles de s'enflammer, comme la mousse de polystyrène.

Si vous voulez un laser, votre prochain problème est de savoir lequel acheter. Il existe des lasers à dioxyde de carbone qui sont couramment disponibles, mais ils sont assez chers et sont connus pour nécessiter beaucoup d'efforts - y compris un seau d'eau glacée et une ventilation - à utiliser. Les lasers à semi-conducteurs sont bon marché et beaucoup plus faciles à utiliser. Celles-ci sont généralement visibles, ce qui, comme je l'ai mentionné, signifie que vous ne pouvez pas les utiliser pour couper certaines choses comme l'acrylique transparent. Vous pouvez vous procurer des graveurs laser très bon marché, mais beaucoup d'entre eux ne couperont probablement pas beaucoup.

Là encore, la puissance n'est pas tout. D'une manière générale, vous pouvez échanger du temps contre de la puissance avec un laser. Autrement dit, une coupe qui pourrait prendre quelques secondes à un laser de 10 watts en un seul passage pourrait nécessiter quatre ou cinq passages de 30 secondes à un laser de 1 watt. Ce n'est pas toujours simple, car le matériau carbonisé au laser crée une barrière qui vous empêche d'obtenir autant d'énergie en dessous. Pourtant, vous pouvez parfois faire le même travail avec une puissance inférieure si vous êtes prêt à prendre plus de temps par passe et à répéter la passe.

L'Ortur Laser Master 2 a un prix raisonnable et propose trois choix de puissance laser : 7W, 15W et 20W. C'est un peu trompeur car la puissance est en fait la puissance d'entrée du module. L'unité de 15 W, par exemple, produit moins de 5 W de puissance de sortie, mais elle est toujours capable de faire beaucoup plus que vous ne le pensez.

L'appareil est conçu pour fonctionner avec un logiciel Windows gratuit appelé LaserGRBL qui communique avec le contrôleur GRBL intégré. En théorie, tout ce qui enverrait du G-code pourrait fonctionner. J'utilise Linux, j'ai donc opté pour LightBurn qui est excellent et vaut bien les 40 $ que vous paierez pour cela. Il fonctionne également sur plusieurs plates-formes, mais malheureusement pas sur le Raspberry Pi, j'ai donc dû faire glisser un ordinateur portable pour travailler avec l'Ortur. Vous pouvez également consulter LaserWeb.

Il existe d'autres graveurs et découpeurs laser bon marché, mais j'ai été impressionné par la taille et les capacités d'Ortur. Il y a aussi beaucoup de conceptions supplémentaires disponibles pour cela et un bon support logiciel.

L'unité nécessite un certain assemblage, bien qu'une grande partie soit préassemblée. Vous construisez un cadre d'extrusions d'aluminium, puis vous enfilez le chariot X. Il y a une carte contrôleur 32 bits et des moteurs pas à pas. La carte 32 bits est un gros argument de vente. Certains des travaux que vous effectuez avec le laser nécessitent un PWM pour moduler la puissance du faisceau. La plupart des cartes 8 bits vous permettront d'augmenter la puissance de 0 à 255, de sorte que chaque étape représente environ 0,4 % de la puissance totale. Une carte 32 bits vous permettra d'effectuer environ 1 000 divisions à pleine échelle, ce qui vous donne environ 0,1 % à chaque étape.

Le mécanisme est comme un traceur ou une imprimante 3D sans axe Z. Comme le laser ne touche rien, il n'a pas besoin de la robustesse d'une configuration CNC. Bien sûr, vous pouvez également monter un laser sur une imprimante 3D ou une machine CNC si vous en avez déjà une et ce n'est pas nécessairement une mauvaise option, bien que la plupart de ces configurations aient certaines limites (par exemple, pas de modulation de l'intensité du faisceau).

La meilleure façon de voir comment construire la machine est de regarder les instructions vidéo de l'entreprise (voir ci-dessous). Il y a quelques choses qui ne sont pas claires dans la vidéo et j'ai pris quelques notes qui pourraient vous aider. Il existe également de nombreuses vidéos de construction tierces sur YouTube.

L'envie de couper quelque chose est écrasante lorsque vous obtenez l'unité complète. Cependant, assurez-vous d'avoir des lunettes de protection et une bonne ventilation. Vous devriez probablement avoir un vaporisateur d'eau et un extincteur aussi (vous pouvez voir l'un de mes extincteurs dans la vidéo ci-dessous). Les choses prennent feu sous un laser, alors soyez prêt. Si vous obtenez une petite flamme, essayez d'abord l'eau car l'extincteur fera un énorme gâchis.

Les lunettes fournies avec le cutter semblent adéquates et certaines personnes les ont testées en lançant le laser à travers elles. Cependant, j'ai opté pour des verres de meilleure qualité. Vos yeux valent plus que quelques dollars que vous pouvez économiser avec des lunettes bon marché.

Assurez-vous d'avoir le dernier firmware. Mon appareil était antérieur à la mise à jour de janvier 2021 et le ventilateur ne fonctionnait que si le laser fonctionnait également. Je suppose que cela raccourcirait la durée de vie de la diode laser. Avec le micrologiciel mis à jour, la gestion des ventilateurs est plus intelligente, ainsi que d'autres correctifs. La mise à jour est aussi simple que de glisser-déposer un fichier, mais pour une raison quelconque, cela ne fonctionne que sous Windows. Linux voit la clé USB et fera la copie mais elle ne colle pas. Au moins ça n'a pas brouillé le cutter.

Quel que soit le firmware, avant de pouvoir couper, vous devez régler correctement la mise au point. Si vous êtes comme moi, vous pensez probablement : « Focus ? Vous ne focalisez pas un laser. Eh bien, il s'avère que vous concentrez un laser bon marché.

Pour transmettre l'énergie requise à la pièce, le laser à semi-conducteur passe à travers une lentille qui focalise le faisceau vers - plus ou moins - un point. Ce point est ce qui fait toute la découpe ou la gravure. Cela signifie que la pièce avec laquelle vous voulez travailler doit être à ce point focal. Après la lentille, le faisceau ressemblera à un sablier et plus vous serez loin du pincement dans le sablier, moins vous couperez.

Le laser de l'Ortur ne monte pas et ne descend pas, mais la lentille peut soit se visser et se dévisser de quelques millimètres, soit s'enfoncer et se dévisser, selon celle que vous avez. Une fois que vous avez quelque chose sous le couteau, vous pouvez mettre du papier de construction noir dessus et l'utiliser pour visualiser la mise au point. Le logiciel que vous utilisez aura un bouton pour allumer le laser à faible puissance. L'utilisation des lunettes aidera à réduire le débordement et vous pourrez voir facilement la partie principale du faisceau sur le papier noir.

Certaines personnes utilisent un microscope USB ou un autre grossissement pour obtenir la meilleure mise au point. Cependant, je n'aimais pas la méthode du stock pour la mise au point. L'anneau de l'objectif est difficile à tourner et même si vous imprimez votre propre anneau en 3D, il est difficile de faire tourner l'objectif. Il ne vous offre pas non plus beaucoup de portée.

Heureusement, il existe de nombreuses solutions imprimées en 3D pour créer une tête laser mobile sur l'Ortur. Je vous montrerai celui que j'utilise la prochaine fois. Pour l'instant, supposons que vous allez faire la mise au point de l'objectif vous-même. Cela limite également la hauteur des choses que vous pouvez couper ou graver, bien que certaines personnes mettent la machine sur des blocs pour faire plus de place en dessous. Une mise au point précise vous permettra de couper ou de graver plus rapidement et d'affiner également la ligne de coupe. Cependant, même si vous êtes un peu décalé, vous pouvez généralement obtenir un résultat. C'est une bonne idée de coller votre travail avec du ruban adhésif ou de le serrer, donc si vous en avez besoin, vous pouvez faire un deuxième passage sans rien déplacer.

Il existe différentes lentilles que vous pouvez obtenir pour le laser. Celui fourni avec la machine 15W a une distance focale d'environ 55 mm. Cependant, il existe d'autres objectifs - le G8 est populaire - qui ont des distances focales différentes. Chaque objectif a des caractéristiques différentes en ce qui concerne la précision de la mise au point et le nombre d'éléments dont il dispose (plus d'éléments signifie moins de puissance globale).

La puissance délivrée à votre pièce est une combinaison de la puissance du faisceau, de la qualité de la mise au point et du temps passé. Même le temps nécessaire au laser pour changer de direction peut provoquer une brûlure ou une coupure plus profonde, c'est pourquoi la plupart des logiciels offrent une fonction de surbalayage qui maintient le laser éteint et éloigné de la ligne de coupe lorsqu'il change de direction.

Si vous faites attention à la mise au point, vous devriez pouvoir obtenir une assez bonne gravure sur un morceau de carton. Assurez-vous d'avoir quelque chose en dessous car vous pourriez couper et laisser une marque permanente. J'ai monté mon cutter sur un morceau de contreplaqué et j'ai volontairement marqué une grille sur la planche. Je vous en dirai plus sur ces ajouts la prochaine fois.

Parfois, vous voulez délibérément défocaliser un peu pour obtenir des lignes plus larges. [Geordie_h] parle de cette astuce, ainsi que d'autres conseils professionnels destinés à un cutter plus commercial, mais qui s'appliquent toujours à l'Ortur et à d'autres lasers similaires.

En parlant de la prochaine fois, il y a beaucoup plus à dire. En plus de monter l'appareil et de faire bouger la tête laser, je voulais ajouter une assistance aérienne - quelque chose sur lequel je travaille toujours. Cette fumée dégagée de la coupe ainsi que les cendres fines permettent au laser de frapper du matériau frais pendant la coupe.

Pour une raison quelconque, ma machine cale souvent sur de longues coupes, et à la lecture d'Internet, je ne suis pas le seul. Changer les câbles USB a semblé aider. Il peut avoir besoin d'une alimentation électrique légèrement plus robuste ou d'une mise à la terre sur le châssis. Là encore, cela pourrait être les paramètres d'alimentation de mon ordinateur portable. Le temps nous le dira. Cela a été particulièrement un problème lors de la réalisation d'images qui nécessitent beaucoup de temps. Vous pouvez voir que ma photo de Rocky a un petit désalignement en haut où j'ai redémarré après un échec comme celui-ci et je ne l'ai pas tout à fait bien aligné.

L'Ortur me rappelle les premières imprimantes 3D. Cela fonctionne, mais il faut un peu de travail pour que cela fonctionne bien. Mais, pour moi du moins, c'est quand même la partie la plus amusante.