Découpeuse graveuse laser : quel intérêt ?

Les machines de gravure et découpe laser font aujourd’hui partie des machines de base des laboratoires de fabrication numérique, avec les imprimantes 3D et les CNC (machine-outil à commande numérique).
Du point de vue éducatif, en France, cette évolution a été plus tardive, puisqu’au moment où l’on équipait les établissements français en mini-fraiseuses CNC, le Royaume-Uni équipait déjà les siens de découpeuses graveuses laser. L’intérêt croissant pour ces machines est aujourd’hui porté par l’essor des FabLab.


Pourquoi un tel engouement pour les graveuses découpeuses laser ?

Par rapport à une CNC, une machine de découpe gravure laser offre plusieurs avantages.
Aucun effort de coupe
Par conséquent, il n'y a aucun besoin de maintien de pièce. Cela permet de découper facilement de très petites pièces et évite d’avoir à poser puis enlever un adhésif.

Une largeur « d’outil » de l’ordre du 10ème de mm
Cela évite d’avoir à gérer le contournage.

Pas de bourrage ni de casse d’outil

Une plus grande vitesse d’exécution sur matériaux minces

Idéale pour la gravure ou le marquage
Industriellement, le laser est surtout employé pour du marquage. Une petite machine de 30 W permet ainsi graver des motifs très fins sur de multiples matériaux : plastiques, bois… et même de la pierre. Attention, pour graver sur des métaux ou du verre, il faut des machines spécifiques « fibrées » et plus puissantes.

 

Les machines de découpe gravure laser ont toutefois quelques limites.

Il n’est pas possible de découper tous les types de matériaux
Les matériaux convenables pour la découpe gravure laser sont principalement les PMMA, le bois, le carton, le cuir et les matériaux organiques en général. Il convient de leur ajouter quelques matériaux spéciaux tel le caoutchouc pour faire des tampons.
Les PVC sont peu recommandés voire très déconseillés en raison des vapeurs toxiques qu’ils émettent et du fait qu’ils abiment la découpeuse laser.
Par ailleurs, s’il n’est pas possible de découper les métaux avec une découpeuse graveuse laser, le marquage reste possible sur un métal peint ou anodisé. De plus, il existe des encres à étaler sur le métal et qui sont ensuite « fixées » au laser.


Il n’est pas possible de réaliser des poches en usinage à mi-matière, à moins de bricoler un peu
Et encore, même en ajustant la puissance du laser pour ne pas traverser les matériaux, les poches obtenues sont plus ou moins propres (plutôt moins que plus) et jamais très précises en profondeur.

Une machine de découpe gravure laser dégage des fumées quel que soit le matériau utilisé
Par conséquent, une extraction est toujours nécessaire : soit sous forme d’un trou dans le mur pour rejeter les fumées vers l’extérieur à l’aide d’un tuyau, soit par le biais d’un bloc de filtration qui double quasiment le coût de la machine. Et même dans ce dernier cas, pour faire bien il faudrait prévoir un rejet à l’extérieur, car il reste toujours des odeurs.
Attention, une hotte aspirante au-dessus de la machine n’est pas suffisant.

Le laser reste relativement dangereux à manier, surtout pour les yeux
Même si les blessures semblent réversibles, ce n’est pas encore confirmé. Par conséquent, les normes exigent certains dispositifs et matériaux pour éviter que le laser ne balaye malencontreusement les alentours… Force est de constater que l’on trouve sur le marché des joujous laser pas du tout aux normes et pourtant légalement interdits. « On » nous en a proposé à la revente.
Notez que le point lumineux que l’on voit quand le laser travaille est juste une diode de visualisation. Le « vrai » rayon laser de gravure et de découpe est, lui, invisible à l’œil nu.


Quel type de découpeuse graveuse laser choisir pour quel usage ?

Il existe aujourd’hui deux sortes de laser : CO₂ et fibré.
Le laser fibré est intéressant pour la gravure rapide et la découpe de métaux en forte puissance.

On trouve toutes sortes de machines à tous prix, qui dépendent de la qualité des matériaux. Il n’y a pas trop de miracle en la matière et moins c’est cher, moins c’est performant !


Voici nos conseils pour choisir votre découpeuse graveuse laser de façon éclairée

30 W est un minimum
Si vous souhaitez pouvoir faire autre chose que des essais ou du très petit bricolage, un laser de 10W ne suffira pas (c’est peu l’équivalent du stylo 3D comparé à une imprimante 3D).

C’est essentiellement le tube laser qui fait le prix de la machine
Les tubes made in Asie en verre sont moins chers que les tubes américains en métal et sont moins durables. En général un tube de qualité dure longtemps avant de perdre en puissance alors qu’un low cost perd progressivement et plus vite sa puissance.

Le laser travaille par impulsions et avec une fréquence d’impulsion plus grande, on travaille plus vite
On voit ces impulsions sur les tranches des plastiques découpés : elles ne sont pas complètement lisses et laissent voir les stries des impulsions. Mais c’est surtout en mode gravure que l’impact de la fréquence d’impulsion est le plus notable car l’image gravée est reproduite par points et plus il y a de flashs de points à la seconde, plus ça va vite.
Attention, la haute fréquence a un coût car les tubes métalliques plus chers que les tubes en verre sont mieux placés sur ce point.

En conclusion, vous trouverez sur le marché trois types de machines laser

Les gadgets de faible puissance
Ils sont généralement très décevants et beaucoup ne respectent actuellement pas les normes européennes. Pour ma part, je vous les déconseille fortement.

Les laser d’origine asiatique ou dont le tube est d’origine asiatique
Il y en a de très bien et ils peuvent être largement suffisants pour une utilisation sans contrainte de productivité, ni de grande durabilité. Ainsi, un tube asiatique de bonne facture peut durer 10 ans et plus si on ne fait pas tourner la machine H24 (ce qui est par contre souvent le cas dans l’industrie). Après un certain temps il perdra progressivement en puissance.
Ces machines sont très intéressantes pour les établissements scolaires.

Les laser de grandes marques, avec des tubes d’origine américaine
Plus fiables et plus performants, ils sont tout à fait pertinents pour un industriel qui exploite sa machine au quotidien avec des contraintes de productivité. C’est également le choix le plus raisonnable pour un FabLab qui souhaiterait utiliser intensément la laser avec une garantie de fiabilité et une grande durabilité.

Pour les machines de type 2 et 3, vous trouverez facilement de bonnes machines fiables avec un bon SAV et des fournisseurs pérennes. Nous travaillons personnellement avec Jamp et Makblock.
Concernant les machines de type 1, nous avons testé quelques modèles, mais restons méfiants. D’autant plus qu’étant donné l’intérêt grandissant pour les découpeuses graveuses laser, d’autres start-up de ce type feront leur apparition sur le marché.

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