Une découpeuse laser avec une zone de travail de 900mmx400mm. Les dimensions globales de la découpeuse Laser sont de W1800mmxL900mmxH500mm. Ce post traitera de la modélisation à l’utilisation de celle-ci en passant par la création.

Sommaire

I- Modélisation

Toute la modélisation s’est réalisée sur le logiciel Fusion360. Tous les fichiers sont disponible sur le github.

Le projet est réparti en plusieurs sous-parties qui chacune présentent un élément de la découpeuse laser: squelette de la zone de travail, Squelette Bed, Squelette Enclosure, Chassis, Porte, …

I.1.- Squelette Zone de travail

Pour obtenir une zone de travail avec un minimum de jeu tout en étant démontable j’ai opté sur des vis traversants le profilé et qu’on visse sur le trou d’un autre. Ainsi nous obtenons un squelette qui se tient avec peu de jeux qui permettra d’obtenir une découpe précise et rapide. L’inconvénient de cette méthode est qu’on doit créer nous-même le filetage à l’intérieur des profilés.

J’ai commencé par créer la base avec la technique définie au-dessus. Ensuite j’ai rajouté les 4 colonnes qui serviront de support pour le dessus. Le cadre du dessus est équivalent au premier créé.

Après avoir créé le gros de notre squelette, nous devons créer les éléments de support du tube laser et des mirroirs. Il faut absolument que les 3 mirroirs soient tous alignés pour que le faisceau se propage correctement. Tout en passant à créer les supports des moteurs pas à pas, des tendeurs de courroies et des attaches-courroies qui seront fixées sur les chariots des guides linéaires.

Après avoir créé toutes ces parties j’ai fini la partie squelette Zone de travail, maintenant je dois travailler sur le Bed qui agit sur l’axe Z de la machine.

I.2.- Squelette Bed

Le squelette Bed consiste à créer un plateau qui permettra de supporter les éléments qui seront en train d’être découpé. J’ai commencé par réaliser un cadre avec profilés, ce cadre permettra de soutenir une plaque d’acier de 0.3mm d’épaisseur qu’on fixera dessus.

Ensuite j’ai modélisé la pièce 3D qui permettra de soutenir les moteurs qui entraineront chacun deux vis sans fin à l’aide d’une courroie. Il ne faut pas oublier dans la réalisation de cette pièce que notre moteur ne doit pas sauter de pas à cause d’une courroie pas assez tendue ou pas suffisament collée à la poulie. J’ai obtenu un résultat très satisfaisant qui répond à tous ces critères en plus de prendre que très peu de places et de ne pas gêner la descente du lit.

Après il me restait à dessiner les pièces qui seront en lien avec axes linéaires pour l’axe Z, ceux qui soutiendront le lit. Ca se traduit par deux pièces. La première qui sera fixée en haut en bas pour soutenir et tenir en place les axes. Elles seront accrochées à l’aide T-Nuts dans les rainures du profilé et de vis M3 aux profilés aluminium. Puis la seconde qui sera celle qui bougera et qui réalisera la liason entre le bed et la vis sans fin.

I.3.- Squelette enclosure

Le squelette enclosure se calque un peu sur le modèle du squelette de la Zone de travail. J’ai réalisé une base qui sera identique en bas qu’au dessus. La version V1 de ma découpeuse Laser avait le problème du parallépipède, c’est à dire qu’elle pouvait se tordre car les angles possédaient trop de jeu. Grâce à la technique des vis et trous filetés, ce jeu et problème ont disparu.

II- Composants

Photo Composant Rôle Exemple de Lien
MB6HC de Duet3D Carte mère Duet3D MB6HC
40W laser tube CO2 Cloudray Tube Laser CO2 Cloudray
40W Power Supply CO2 Cloudray Alimentation du Laser Cloudray
Laser Head Set K Series Cloudray Triple mirroirs pour diriger le rayon laser Cloudray
Slimline Motor E3D Moteur pas à pas NEMA17 pour l’axe X E3D
Compact but Powerful Motor E3D 2xMoteurs pas à pas NEMA17 pour l’axe Y E3D
Supper Whopper Motor E3D 2xMoteur pas à pas NEMA17 pour l’axe Z E3D
Poulies 20 dents Moteur pas à pas Poulie qui entraine la courroie pour tous les déplacements Amazon
Courroies GT2 close and open-loop Courroie qui transmet les mouvements des moteurs aux axes, dimension on Construction part Amazon
MGNH12 2xRails Linéaire pour l’axe Y et 1xRail Linéaire pour l’axe X Aliexpress
Prise RJ45 montage sur panneau Prise qui permet de relier la carte mère en dehors du caisson Amazon
Câble Ethernet 50 mètres Câble ethernet qui fera office de câble pour les moteurs, capteurs et ventilateurs Amazon
Câble Monophasé 220V Câble pour l’électronique de puissance et 220V Castorama
Profilé Aluminium Element de base de la structure de la découpeuse laser - Taille précisée dans la partie Construction Motedis
Rod 8mm Linear Shaft Rod qui permet de maintenir l’axe Z du plateau droit Amazon
Ball Bearing LMU8 Roulement qui se fixe sur le Rod 8mm Amazon
Vis sans fin 8mm Vis qui permet le mouvement du plateau sur l’axe Z Amazon
Vis M5 20mm 50xVis M5 pour souder les profilés ensemble Amazon
T-Nut M3 200xT-Nut M3 pour fixer les éléments aux profilés Motedis
Vis M3 200xVis M3 5mm Amazon
Plaque d’acier 0.3mm Plaque d’acier pour l’enclosure - Taille précisée dans la partie construction NoLink
Plaque d’OSB 14mm Plaque d’OSB pour la base du chariot - Taille précisée dans la partie construction Castorama
Capteur fin de course 5x Capteurs qui permettent de détecter la fin de course d’un axe Amazon
Alimentation 12V et 24V Alimentation: 12V -> ventilateurs, 24V -> carte-mère, moteurs pas à pas Amazon
Ventilateur 120mm Refroidissement water-cooling Amazon
Tuyau 8mm inside, 10mm outside Tuyau pour le Water-Cooling Amazon
Pompe 12W Pompe du Water-Cooling Amazon
Radiateur water-cooling Radiateur ou on installe les ventilateurs pour refroidir le système de Water-Cooling Amazon
Plaque acrylique 3mm pour le réservoir et la vitre Plaque d’acrylique pour créer le réservoir aux dimensions souhaitées et la vitre de protection Amazon
Collier Colsons 100xColliers Colsons Amazon
Impressions 3D Charnières, maintien Vitre, maintien cable NoLink

III- Construction

IV- Utilisation