La question la plus fréquente dans tous les forums et surtout sur Facebook est « Quels réglages dois-je utiliser pour mon projet ? » Cependant, vous êtes le seul à pouvoir y répondre. Premièrement, personne ne peut savoir à quoi doit ressembler exactement le résultat. Plus clair ? Plus foncé ? Chacun a des exigences et des attentes individuelles. Et il faut tenir compte du fait que chaque matériau est différent. Chaque laser aussi. Et vraiment d’une pièce à l’autre. Je lis presque quotidiennement des rapports selon lesquels un panneau de contreplaqué a très bien fonctionné et le suivant, issu du même paquet, n’a pas fonctionné. Ce sont des matériaux naturels et il y a aussi de nombreuses différences de traitement. Par conséquent, il ne peut pas y avoir de réglages généraux qui fonctionnent toujours.

Il n'y a pas de réglages universels !

Comme je l'ai dit au début, personne ne peut vous fournir les réglages parfaits pour votre projet. Vous devez les trouver par vous-même. Bien sûr, vous n'avez pas besoin de partir de zéro. Vous pouvez vous inspirer des résultats et des expériences des autres, mais uniquement comme point de départ. Cela signifie que vous devrez tester jusqu'à ce que le résultat vous plaise. Après avoir lu cette page, vous devriez avoir une assez bonne idée pour les premiers essais, le reste viendra avec l'expérience.

Conditions générales

En principe, vous devez être clair sur ce que vous pouvez attendre du laser. Les lasers à diode sont lents. Si vous voulez travailler plus vite, vous devez utiliser un laser CO₂. L'unité de mesure des lasers à diode est le millimètre par minute. Les lasers CO₂ mesurent en millimètres par seconde, ce qui est 60 fois plus rapide.

Les lasers à diode usuels, dotés d'une mécanique de base relativement similaire, sont conçus pour des vitesses allant jusqu'à environ 5 000-6 000 mm/min. Les lasers à diode dotés d'une mécanique améliorée peuvent atteindre jusqu'à 10 000 mm/min. Cependant, ces vitesses ne peuvent être atteintes qu'en gravure, car la puissance requise n'est pas si élevée. Lors de la découpe, des vitesses de 100 à 800 mm/min sont courantes. De plus, plusieurs passes sont alors nécessaires. À des vitesses élevées, d'autres effets tels que les vibrations entrent également en jeu, ce qui peut affecter négativement le résultat. En cas de doute, il est préférable d'essayer plus lentement (surtout pour la gravure).

La puissance du laser est généralement régulée par un pourcentage. Avant tout, on peut dire que le laser ne doit jamais être utilisé pendant de longues périodes à 100 % de sa puissance (cela dépend moins de la puissance réelle que de la température du module. Des températures supérieures à 30 °C vieillissent fortement la diode et la font tomber en panne plus rapidement). Une description plus détaillée de cet effet peut être trouvée dans la section FAQ. En règle générale, on peut dire qu'il ne faut pas utiliser plus de 85 à 90 % de la puissance. Ce niveau de puissance n'est généralement nécessaire que lors de la découpe. La gravure utilise toute la bande passante de 10 à 80 %.

Plus de puissance ne signifie pas nécessairement un meilleur résultat... Lors de la découpe, il n'est pas conseillé de régler la puissance à 100%, de régler la vitesse et de commencer. Si vous utilisez trop de puissance, vous carboniserez le bois excessivement. Lorsque le laser repassera, il devra d'abord brûler la carbonisation pour atteindre le bois intact. Cela signifie donc plus de travail pour le laser. Par conséquent, il peut être judicieux d'utiliser moins de puissance et plus de passes.

Il n'y a techniquement aucune différence entre la découpe et la gravure. Ce n'est pas différent pour le logiciel, vous ne pouvez donc pas sélectionner une fonction "découpe" ou une fonction "gravure". Ce qui fait la différence, c'est la puissance. Si le laser est réglé suffisamment fort, il brûlera le matériau assez profondément pour "couper", s'il est réglé suffisamment faible pour ne brûler que la surface, il "gravera". Ainsi, dans le logiciel, le réglage est une "ligne" dans les deux cas, mais une fois avec 80 % de puissance et plusieurs passes (alors le matériau est coupé) ou avec 20 % de puissance et une seule passe, alors il est gravé.

Relation entre vitesse et performance

Pour le résultat final, c'est l'apport d'énergie dans le matériau qui est déterminant. Plus la puissance est concentrée sur un point, plus le matériau est brûlé. Cela dépend de l'énergie par temps et par surface. Lorsque le laser se déplace sur la surface, une certaine énergie par temps est appliquée au matériau. Si l'on se déplace plus vite à la même puissance, moins d'énergie est distribuée sur la même surface par temps (le laser est seulement « là » moins longtemps). Par conséquent, des réglages proportionnels peuvent être utilisés. En d'autres termes, 80 % de performance à 1000 mm/min devrait produire à peu près le même résultat que 40 % de performance à 500 mm/min. La puissance par surface par temps est la même (ce n'est finalement pas absolument vrai et les matériaux ne réagissent pas de manière linéaire à l'énergie, il faut donc comprendre cela comme une ligne directrice).

À un certain point, on ne peut plus compenser l'augmentation de la vitesse par une puissance accrue. Dans ce cas, on augmente le nombre de passes. Le laser passera plusieurs fois sur chaque point et coupera ou gravera plus profondément de cette manière.

En guise de guide : plus vous allez vite, moins il y a de carbonisation sur le matériau. Si vous coupez un morceau de bois soit à 200 mm/min à 80 % en deux passes, soit à 600 mm/min à 85 % en 8 passes (ce n'est qu'un exemple), le premier aura beaucoup plus de carbonisation et de marques de brûlure le long du chemin de coupe. Donc, si vous voulez un objet propre, allez plus vite et utilisez plus de passes. Cela ne signifie pas non plus que vous devez être plus lent. Trish, du groupe Facebook, a effectué un test et a découpé du MDF de 3 mm avec les réglages suivants :

  • 200mm/min, 80% de puissance, 4 passes. Durée : 1h38.
  • 600mm/min, 70% de puissance, 10 passes. Durée : 1h17.

Le résultat est également plus esthétique à 600 mm/min, les bords ne sont pas aussi carbonisés. Daniel a également effectué des tests supplémentaires et les résultats indiquent que le comportement est proche de la linéarité, ce qui signifie que vous pouvez choisir soit 200 mm/min et 2 passes, soit 400 mm/min et 4 passes. Ce qui signifie également que le temps requis est presque identique. À des vitesses plus élevées (puisque vous avez moins de carbonisation que le laser doit traverser), vous pouvez même gagner du temps (par exemple, 200 / 2 passes et 1000 / 9 passes au lieu de 10 passes : réduction de temps de 10 %).

Dégradation des performances laser

De nombreux utilisateurs remarquent parfois que les performances du laser diminuent. Cela est généralement dû au fait que le laser n'a pas été suffisamment entretenu. Des particules de saleté s'accumulent sur la lentille pendant le laser. D'une part, cela entraîne une diminution de la puissance, mais surtout, la lentille est détruite après un court laps de temps ! La saleté est chauffée par le faisceau laser et provoque la fissuration de la lentille. Par conséquent, nettoyez régulièrement ! Cela est décrit dans le chapitre sur l'entretien. Une autre raison peut être que la diode a été utilisée trop longtemps avec une puissance trop élevée, ce qui la fait vieillir plus rapidement.

Focus

Normalement, le laser est focalisé directement sur la surface de la pièce. Le point laser est alors le plus petit et parfaitement aligné. La zone dans laquelle la mise au point est optimale est déjà considérable avec les lasers Sculpfun, mais pas infinie. Autour du point focal, le cône laser devient plus grand et la performance de coupe d'autant plus faible. Pour les matériaux plus épais, il est donc conseillé d'ajuster la mise au point. La règle générale est de placer la mise au point au centre du matériau. Ainsi, pour une planche de bois de 10 mm d'épaisseur, réglez la mise au point 5 mm plus profondément que la surface. Cela donne généralement les meilleurs résultats. Mais encore une fois, il faut expérimenter jusqu'à trouver le réglage optimal.

Vous pouvez également utiliser cette méthode dans l'autre sens. Pour les gravures, vous pouvez régler le focus plus haut que la normale et obtenir une gravure plus épaisse et plus foncée grâce au point laser plus épais. Bien sûr, vous perdrez alors en résolution, car le point n'aura plus sa taille d'origine.

Explication de la distance focale

Voici les distances focales standard des modèles Sculpfun :

S6, S9 20 mm
S10 50 mm
S30, S30 Pro (5W, 10W) 50 mm
S30 Pro Max (20W) 40 mm

Puissance dynamique vs. puissance constante

Note

La puissance dynamique est une fonctionnalité du firmware grbl version 1.1f. Dans les versions antérieures, elle n'était pas disponible. Si vous ne voyez pas l'option dans LightBurn, il se peut que vous ayez ajouté votre laser de manière incorrecte (ou que la détection automatique n'ait pas fonctionné). Le type de périphérique du laser doit être "grbl", et non un autre type.

Vous pouvez choisir de travailler avec une puissance constante ou dynamique dans les réglages de puissance ou de couche détaillée. Quand faut-il utiliser quel réglage ? Comme toujours, cela dépend. En général, cependant, on peut dire que la puissance constante doit être utilisée pour la découpe et la puissance dynamique pour la gravure.

En bref, la puissance dynamique signifie une adaptation de la puissance à la vitesse. À la fin d'une ligne/courbe, le laser doit décélérer. Avec la puissance dynamique, la puissance est également réduite avec la vitesse, de sorte qu'à la fin du mouvement, il n'y a pas de brûlure plus forte que sur le reste du mouvement. Voir la relation entre la vitesse et la puissance — avec la même puissance et une vitesse plus lente, plus d'énergie par surface est introduite dans le matériau. Les coins deviendraient plus foncés que les longues lignes droites. C'est mauvais pour la gravure, car elle est généralement censée être très uniforme. C'est pourquoi la puissance dynamique est généralement utilisée ici.

La puissance constante n'adapte pas la puissance à la vitesse. Cela est souvent pertinent, surtout lors de la découpe, car sinon de petits coins, filigranes ou vifs signifieraient que le matériau ne serait pas coupé avec une puissance dynamique (car la puissance diminuerait dans le coin). Par conséquent, utilisez une puissance constante lors de la découpe.

Explication détaillée des deux modes (tirée de la documentation grbl)

M3 Mode de puissance laser constante :
Le mode de puissance laser constante maintient simplement la puissance laser telle que programmée, que la machine soit en mouvement, en accélération ou à l'arrêt. Cela permet un meilleur contrôle de l'état du laser. Avec un bon programme G-code, cela peut conduire à des coupes plus cohérentes dans des matériaux plus difficiles. Pour une coupe nette et pour éviter la carbonisation avec le mode de puissance constante M3, il est bon d'ajouter des mouvements d'entrée et de sortie autour de la ligne que vous souhaitez couper pour laisser un peu d'espace à la machine pour accélérer et décélérer. REMARQUE : M3 peut être utilisé pour maintenir le laser allumé pour la focalisation.

M4 Mode de puissance laser dynamique :
Le mode de puissance laser dynamique ajustera automatiquement la puissance laser en fonction de la vitesse actuelle par rapport au taux programmé. Il assure essentiellement que la quantité d'énergie laser le long d'une coupe est constante, même si la machine peut être arrêtée ou en accélération active. C'est très utile pour une gravure et une découpe propres et précises sur des matériaux simples, à travers une large gamme de méthodes de génération de G-code par les programmes de FAO. Il fonctionnera généralement plus rapidement et peut être tout ce dont vous avez besoin. Grbl calcule la puissance laser en supposant que la puissance laser est linéaire avec la vitesse et le matériau. Souvent, ce n'est pas le cas. Les lasers peuvent couper différemment à différents niveaux de puissance et certains matériaux peuvent ne pas bien couper à une vitesse/puissance particulière. En bref, cela signifie que le mode de puissance dynamique peut ne pas fonctionner pour toutes les situations. Faites toujours un essai avant de l'utiliser avec un nouveau matériau ou une nouvelle machine. Lorsqu'il n'est pas en mouvement, le mode dynamique M4 éteint le laser. Il ne s'allume que lorsque la machine bouge. Cela rend généralement le laser plus sûr à utiliser car, contrairement à M3, il ne brûlera jamais un trou dans votre table si vous vous arrêtez et oubliez d'éteindre M3 à temps.

Direction de coupe / point laser

De nombreux utilisateurs constatent que le laser coupe mieux dans un axe que dans l'autre. Cela est dû au fait que le point laser est rarement parfaitement carré. En règle générale, il est rectangulaire. Par conséquent, la performance de coupe est généralement légèrement meilleure dans une direction que dans l'autre. Ce n'est donc pas inhabituel. Étant donné que vous ne devriez de toute façon pas couper à la limite de la performance (voir ci-dessous, si vous coupez à peine le matériau, il arrive souvent que certains endroits ne soient pas coupés en raison de différences de matériau), ce n'est généralement pas un problème. Faites simplement une passe de plus que ce qui est fondamentalement nécessaire, et cet effet ne sera plus perceptible.

Dans cet exemple, l'axe 1 est mieux coupé que l'axe 2 car il transfère plus d'énergie par surface (ligne plus fine) que l'axe 2.

Ce qui fonctionne – ce qui ne fonctionne pas ?

De nombreux matériaux sont très toxiques lorsqu'ils sont brûlés. Il faut donc vérifier attentivement au préalable si le matériau sélectionné est sûr, ou si des précautions supplémentaires sont nécessaires. Il existe également beaucoup de documentation sur le net, comme ce PDF.

Particulièrement dangereux sont tous les matériaux contenant du PVC tels que le vinyle (y compris les disques vinyles ou le vinyle adhésif) ou le cuir artificiel. Cela produit du chlore gazeux pur ! Fondamentalement, les vapeurs ne sont JAMAIS saines, variant seulement de nocives à hautement toxiques. En plus d'être toxique, le chlore gazeux (avec l'humidité ambiante) est corrosif et détruira le matériel de votre laser.

Les tissus naturels comme le bois ou le cuir véritable peuvent être traités sans hésitation, bien que les fumées ne doivent pas nécessairement être inhalées. Il en va de même pour le papier et le carton.

Les matériaux transparents ne peuvent pas être traités avec un laser à diode ! C'est notamment le cas du populaire verre acrylique transparent. La longueur d'onde du laser à diode (environ 450 nm) se situe dans le spectre visible, ce qui signifie que si le matériau est perméable à l'œil humain, le faisceau laser le traverse également sans encombre et ne brûle pas le matériau. Avec des astuces, ces matériaux peuvent être gravés, mais pas coupés ! (Avec un laser CO₂, en revanche, la découpe est possible en raison de la longueur d'onde différente)

Les métaux ne peuvent pas être coupés ni gravés. Cependant, vous pouvez décolorer ("marquer") la surface de manière permanente. Cela nécessite également des astuces où un autre matériau est appliqué et chauffé avec le laser. Essentiellement, il s'agit d'acier inoxydable, tous les autres métaux ne peuvent généralement pas être traités avec un laser à diode.

Explication des différentes techniques tirée de ici

Marquage laser – Il est réalisé avec un faisceau de faible puissance en décolorant le matériau pour créer un contraste élevé sans perturber la surface du matériau. Le marquage est effectué par oxydation sous la surface, la faisant devenir noire. On l'appelle parfois coloration laser ou marquage laser foncé. Il est le plus couramment utilisé sur les métaux, mais l'effet de carbonisation peut également être réalisé sur des matériaux plastiques. Il est généralement utilisé pour les numéros de série ou les codes de modèle, avec une grande application dans les domaines médical ou automobile. Le marquage laser peut être utilisé sur des surfaces planes, incurvées ou rondes.
Gravure laser – Elle, en revanche, découpe une cavité à travers la surface du matériau, laissant une cavité qui révèle une image ou une écriture à hauteur des yeux qui est perceptible au toucher. Elle est réalisée avec un laser à haute température, provoquant la vaporisation de la surface du matériau. Elle est très précise et constitue souvent une bonne option pour les personnes qui souhaitent personnaliser quelque chose. La profondeur de gravure peut varier entre 0,02″ dans les métaux et 0,125″ dans les matériaux plus durs. Vous pouvez graver presque tout type de matériau, mais elle est plus couramment utilisée pour le métal, les plastiques, le bois, le cuir, le verre et l'acrylique.
Gravure chimique au laser – Il s'agit en réalité d'un sous-ensemble de la gravure, la principale différence étant la profondeur de la coupe. Celle-ci ne dépasse généralement pas 0,001″ – ce qui en fait l'option la plus viable pour les matériaux fins et les petits projets tels que les bijoux.

L'acier inoxydable est également le seul matériau avec lequel on peut créer des couleurs. Grâce à différentes énergies (=chaleur), le matériau est chauffé à des degrés différents et scintille dans différentes nuances. James du groupe Facebook a créé un super exemple :

Il a également montré cela plus en détail dans une vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=887CPUzYIbQ

Matériaux naturels

Le bois, en particulier le contreplaqué, est un matériau populaire pour la découpe laser. Mais là aussi, la règle est la suivante : une fois créés, les réglages ne s'appliquent pas universellement ! Chaque pièce de bois est différente, même si elle provient du même lot ! Surtout avec le contreplaqué, il y a souvent des problèmes de découpe incomplète à certains endroits, alors qu'elle est complète à d'autres. Cela est généralement dû à la colle entre les couches, ou à la présence de nœuds cachés dans les couches qui ne sont pas visibles. Voici quelques exemples :

Tests de matériaux

Puisque, comme mentionné ci-dessus, il n'est pas possible de spécifier des réglages universellement valables, il est conseillé d'utiliser des fichiers ou projets de test de matériaux pour tester rapidement plusieurs réglages. Ensuite, vous pouvez choisir le meilleur réglage et continuer à travailler avec. Il est recommandé d'effectuer de tels tests pour chaque nouveau matériau. Ces fichiers peuvent être téléchargés (original de hobbylasercutters.com, ils proposent également des fichiers pour différentes puissances) à partir de diverses pages ou créés à l'aide d'un générateur en ligne. Alternativement, LightBurn propose son propre outil pour cela (menu Outils Laser ⇾ Générateur de test de matériaux ; une vidéo explicative est disponible ici).

Pas de test de matériau possible ?

Si vous n'avez pas la possibilité de tester les réglages sur une pièce de rechange ou une deuxième copie, il est conseillé de commencer avec des réglages prudents, puis d'ajuster progressivement. Je commencerais avec 10 % de puissance et 1000 mm/min pour la plupart des matériaux.

Exemples

Mise à jour : Sculpfun a publié un ensemble de paramètres d'exemple pour différents matériaux. Je les partage ici, bien que je souhaite souligner que ces valeurs nécessitent toujours des ajustements à vos configurations et ne peuvent être utilisées que comme une indication approximative. Regardez ici

Dans ce qui suit, quelques exemples seront présentés, sur la base desquels vous pourrez vous faire une première idée de la plage dans laquelle vous pouvez commencer les réglages. Les réglages sont principalement liés à la Sculpfun S9, avec d'autres lasers, des ajustements supplémentaires peuvent être nécessaires. Le S6 Pro, par exemple, est légèrement moins puissant et nécessite donc plus de puissance ou de passes pour le même résultat.

Un Air Assist permet généralement d'augmenter considérablement les performances, de sorte que 1/3 des passes peuvent généralement être économisées lors de la découpe. Les gravures apparaissent plus claires avec Air Assist, car il ne produit pas autant de traces de fumée. Il peut alors être nécessaire d'augmenter la puissance pour obtenir des couleurs plus foncées.

Si vous avez besoin de plus d'exemples, je vous conseille vivement de visiter le groupe d'utilisateurs officiel de Sculpfun. Vous y trouverez des exemples et des réglages pour un nombre infini de matériaux et de projets, qui est étendu chaque jour. Assurez-vous d'utiliser la fonction de recherche du groupe avant de demander des réglages. Je suis sûr que votre question sur les réglages a déjà été posée. 😉

Matériau Méthode Paramètres typiques / annotations
Contreplaqué Gravure 1000-2000 mm/min
20 – 60%
1 passe
Découpe 4mm 200 mm/min
85%
2-3 passes
MDF 3mm (non coloré) 800/90/7 (Vitesse/Puissance/Passes)
300/90/3
200/80/2
Résultats de FB. Généralement 10W. Le MDF est généralement plus solide que le contreplaqué et plus difficile à découper. Si vous pouvez découper du contreplaqué de 10mm, cela ne signifie pas que le MDF de 10mm peut être découpé. Je pense qu'environ 6-8mm sont alors possibles.
Acrylique Découpe 5mm Possible uniquement avec l'acrylique opaque, idéalement noir
100-300 mm/min
85%
4-8 passes
Graver Acrylique transparent : doit être peint avec de la peinture (noire). Ensuite, la couleur noire est gravée au laser et laisse une marque de brûlure (gravure). Le reste de la peinture doit être lavé.
Verre Graver Comme l'acrylique, peindre avec de la peinture, graver la peinture au laser puis nettoyer. Ce qui reste est une gravure dans le verre.
1000-2000 mm/min
60-80%
Cuir Graver Similaire au bois, forte odeur
1000-2000 mm/min
20 – 60%
Miroir Graver Dans le cas des miroirs, la face arrière est gravée ! Par conséquent, l'objet se reflète avant le laser. Ne pas graver le côté miroir, cela peut endommager la diode.
1000-2000 mm/min
30-80%
Acier inoxydable Marquer Similaire à l'acrylique et au verre, mais ici des marqueurs noirs ou de la moutarde sont recommandés
comme traitement de surface
800-1500 mm/min
20-70%
Carrelage Marquer Différentes méthodes sont utilisées ici. Carreaux noirs : sont peints avec de la laque blanche, puis la laque blanche est gravée au laser et l'image est créée. Le résultat est un carreau blanc avec un motif sombre. Carreaux blancs : sont recouverts d'une peinture à haute teneur en dioxyde de titane, puis gravés au laser et ensuite lavés. Le dioxyde de titane réagit avec la surface et reste sombre.
1000-2000 mm/min
0-85%
Quelques estimations approximatives pour commencer.

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