La gravure laser démystifiée, pour qui, pour quoi, comment ?

Une graveuse Laser pour quoi faire ?

Une machine de gravure Laser est un outil, pas une fin en soi. C’est un appareil qui va vous permettre deux types d’activités.

1 / De la personnalisation d’objets. Vous allez pouvoir comme imprimer sur des bois de différente nature, de l’ardoise, du cuir, du carton, du jean, des fruits, du métal, du liège, du plexiglas et même du verre ou de la céramique, ...
Cela est possible grâce à la chaleur d’un faisceau laser qui change l’état de la matière. Il permet d’obtenir un marquage avec nuances de gris ou blanc sur ardoise avec une extrême précision. La résolution est généralement de pas moins de 300DPI (300 points sur 2.54 cm).

Quelques projets possibles avec une graveuse laser

2 / De la découpe. Les machines de gravure les plus performantes du moment peuvent découper du bois jusque des épaisseurs de 10 mm ou encore du plexiglass. De quoi créer des puzzles, prénoms découpés, porte-clé, fond d’horloges, ... Les modèles les moins puissants peuvent découper du carton ou du balsa pour fabriquer des pochoirs.

La capacité de découpe ouvre de nouvelles perspectives de création

Une machine de gravure Laser, pour qui ?

La technologie est maintenant bien démocratisée. Ces machines sont utilisables par un large public d’adultes curieux qui aiment découvrir de nouvelles choses, passionnés qui ont envie de faire plaisir et créer des cadeaux maison, pro qui veulent lancer un business de personnalisation d’objet avec un investissement réduit

Les consommables se trouvent facilement

La gravure Laser est en effet économique en matière première. Je ne connais pas beaucoup d’activité ou un objet de 2€ comme un set de 4 dessous de verre peut se vendre 20€ une fois personnalisé.

Un décapsuleur en bois à 2€

Pas besoin de boutique. Beaucoup choisissent de vendre leur création via ETSY.

Des créations vendues sur Etsy

De mon côté faire plaisir est ma motivation

Des conceptions pro à portée de main

Il y a aussi un usage annexe pour des pro qui utilisent des machines de gravure laser pour signer leur fabrication (des meubles, lampes, ...).

Une machine de gravure Laser ca ressemble à quoi ?

Les machines grand public de 2022 se ressemblent beaucoup. Elles se présentent pour la quasi-totalité sous la forme d’un rectangle avec une large zone de travail autour de 40 cm * 40 cm.

Mes deux machines de gravure en test au moment du guide (Two trees TS2 et Atomstack S10 PRO)

Un portique se déplace sur l’axe Y (avant / arrière) et une tête portant le laser bouge en X en latéral sur ce portique. Cela permet d’imprimer sur de la matière à la manière d’un traceur ou de découper. Ce pilotage se fait sans programmation. Des logiciels convertissent vos images ou compositions en langage GCODE que comprends la machine.

Quelques exemples de graveuses Laser diode grand public

Quelques rares machines pour des petits volumes proposent une structure dite en porte à faux.

Une machine à structure dite en porte-à-faux

Cette conception assez basique s’explique car les machines de gravure laser grand public sont à l’origine des appareils issus du monde du DIY (« Do It Yourself »,« Faite le vous-même ») comme le sont les imprimantes 3D. Elles leur empruntent d’ailleurs quelques éléments comme les profilés aluminium, moteurs pas à pas, roues excentriques, courroies et même électronique/langage. Elles sont moins basiques de génération en génération.

La Ortur Laser Master PRO S2 est la référence du marché dans les 5 watts

Comment bien choisir sa graveuse Laser ?

Il y a de plus den plus de modèles sur le marché et dès lors il devient difficile de choisir.

Outre la marque, il y a quelques éléments techniques fondamentaux pour orienter son choix à commencer par le laser. Il s’agit toujours d’un laser bleu dans les longueurs d’onde autour de 450nm de catégorie Class 4.

La puissance du laser en sortie : elle conditionne la chaleur au point d’impact. Les Lasers des machines de gravure grand public utilisent une lumière diode dont la puissance s’exprime en watts. Il faut considérée celle mesurée en sortie du laser et non pas celle consommée. Certains vendeurs (et même articles de test ou petite annonces) vous indiquent la consommation électrique ce qui est un non-sens.

A cette date (mi 2022), vous avez 3 niveaux de puissance Laser réelle

• Des machines à Laser 1.6 watts. Elles permettent de la gravure légère à petite vitesse. Ce type de matériel est maintenant obsolète.
• Des machines à Laser 5/5.5 watts. Elles permettent quasi tous types de gravure à vitesse raisonnable ainsi que de la découpe légère (bois peu épais comme du Balsa). Ce sont les machines au meilleur rapport qualité prix pour se lancer d’autant que leur prix baisse en raison de la sortie des produits 10 watts.

La tête de la Sculpfun S10 avec son kit Air Assist

• Des machines de gravure Laser 10 watts. C’est la nouveauté de cette mi 2022. Techniquement elles combinent 2 lasers de 5 watts et peuvent graver plus rapidement. La découpe de bois de bonne épaisseur, 5 à 10 mm avec un nombre de passe réduit devient possible (ex découpe de contreplaqué de 5 mm en 2 passes).

Des machines de gravure laser 20 watts existent mais restent encore anecdotiques.

A savoir que d’une machine à l’autre la qualité de la gravure ou découpe à puissance équivalente peut fluctuer selon la précision de la focalisation. Lire un test réel est nécessaire pour ne pas se tromper.

Tout comme une comparaison de voiture ne se limite pas au moteur, il y a ensuite de très nombreux paramètres qui font se dédifférencier des machines de gravures laser :

• Type de mécanismes de sécurité
• Mode de réglage de la hauteur de la tête Laser pour la focalisation
• Capteurs de fin de course
• Connectivité (USB, Carte SD, Wifi)
• Nombre de moteurs en Y
• Système de tensions de courrois
• Kit de découpe (Ait Assist fourni ou non)
• Accessoires
• Facilité de montage

Je détaillerais prochainement tous ces éléments.

Un Air Assist pour ?

De plus en plus de machine de gravure laser proposent un pré-équipement « AIR ASSIST »

Un Air Assist est un système pour envoyer de l’air sur la sortie Laser. L’air permet de chasser les fumées et cendres et il évite ainsi la dépose de particule sur la matière ou la lentille qui perd alors en efficacité.

Le pré-équipement Air Assist de la Scupfun S10

L’augmentation de l’apport d’oxygène contribue aussi à une meilleure combustion et limite les risques de brulure de la matière autour de la zone de découpe.

Cependant l’activation de l’Air Assist n’est pas recommandé pour de la gravure car il dégrade la qualité.

Le système Air Assist d’une graveuse Laser se décompose en deux parties : d’un côté un système qui injecte l’air sur la buse avec son tuyau, de l’autre un compresseur que vous devez acheter en option.

Ces mini compresseurs sont des pompes pour aquarium.

La pompe à air Sculpfun et en arrière plan ma pompe aquarium

Quels accessoires pour votre graveuse Laser

Les machines de gravure Laser sont toutes livrées prêt à l’emploi mais quelques accessoires sont intéressants à acheter par ailleurs.

• Il y a les kits Air-Assist quand la graveuse Laser n’en propose pas de base (30€ environ). A savoir que certaines graveuses Laser ont une forte communauté et vous pouvez trouver des Air Assist à graver chez vous en 3D.

• Vous avez ensuite des supports gravure dits « nid d’abeille » (> 60€ le grand modèle). Ils se placent en dessous de la pièce à graver. Ils sont très efficaces pour la découpe car ainsi le faisceau laser ne brule pas le dessous de votre objet.

• Le Rotary Roller permet de graver des objets cylindriques (verre, bouteilles, ...). Le prix est très variable selon les marques et régulièrement > 50€. Sauf exception, les Rotatary Roller d’une marque peuvent s’utiliser sur une autre car ils se branchent sur le moteur Y.

• Enfin certaines marques proposent des Kits Extension (80€ environ) qui permettent de graver des objets très grands).

La gravure laser est-ce dangereux ?

Oui ! Une graveuse laser n’est pas un jouet ! Elle doit être utilisée comme vous le feriez avec un outil de bricolage, c’est à dire en connaissant son usage, ses limites et les risques.

Le premier dispositif de sécurité c’est vous !

• La lumière d’un laser class 4 est aveuglante et je n’ose imaginer si l’oeil venait à être touché par le faisceau. La quasi-totalité des machines protègent maintenant de la lumière du laser via un bouclier filtrant et limitent les risques.

Un bouclier pour protéger de la lumière Laser

Mais par imprudence vous pourriez tenter de graver des objets ou un risque de rebond du faisceau existe ou encore retirer le bouclier de protection souvent amovible.

Par sécurité ne regardez pas directement ce qui se grave. Utilisez des lunettes spéciales ou mettez votre appareil dans un caisson. La plupart des produits actuels offrent une paire de protection basique.

Les lunettes sont nécessaires pour un risque 0

• Attention aux incendies. Un laser brule à 1000 degrés sur une petit zone et peu donc provoquer des flammes si le faisceau vient à rester trop longtemps sur un matériau inflammable.

La COMGO Z1 et son caisson universel de protection

• Ne laissez pas un travail se faire sans votre supervision pour détecter un éventuel problème.

• Faite attention aux fumées. Ainsi, il faut savoir que le « bois » MDF a une colle qui est toxique quand elle brule. Il faut utiliser cette machine dans un lieu aéré, garage, atelier, et si vous devez rester proche n’hésitez pas à porter un masque pour filtrer l’atmosphère.

Quel ordinateur et logiciels sont nécessaires ?

Il faut savoir que les machines de gravure Laser sont très rarement autonomes. Même si certaines offrent la possibilité d’un pilotage via Wifi à distance voire d’un Smartphone vous allez devoir utiliser un ordinateur à proximité (fixe ou portable) avec une Liaison USB.

Les logiciels de pilotage ne sont pas exigeants en ressource matériel et même si votre ordinateur est modeste mais qu’il fait fonctionner Windows 10, vous n’aurez pas de soucis.
Aucun driver n’est nécessaire sous un Windows récent pour faire reconnaitre la machine.

Sauf exception, les machines de gravures Laser s’utilisent avec les logiciels LaserGRBL et Lightburn.

LaserGRBL est le logiciel gratuit de référence pour envoyer une image à votre machine

LaserGRBL est le plus répandu en raison de sa gratuité. Uniquement disponible pour Windows, il permet le chargement de fichiers images bitmap ou vectoriels qu’il convertit en commande pour la graveuse.
Son usage est moins compliqué qu’il n’y parait et vous trouverez facilement des tutoriaux texte ou vidéo. Pour des projets simples, il est adapté.

Lightburn est un logiciel commercial qui permet composition et gravure

Lightburn est lui un logiciel commercial qui demande l’achat d’une licence (60€ pour 2 postes avec 30 jours d’essai gratuit). Lightburnse distingue principalement de LaserGRBL par sa capacité de créer ce que vous voulez imprimer. En d’autres mots, c’est un logiciel tout en un qui intègre des fonctions de dessin vectoriel/conversion avec import image de haut niveau, ajout texte, conversions image en chemin, ...
L’autre point d’intérêt de Lightburn est de gérer l’équivalent de calques. Il peut ainsi graver avec différents paramètres des couches en séquences, voire graver puis découper sans intervention. Il est de plus multiplateforme, Windows, Linux ou MAC.