Alfawise C30, débuter la gravure laser

Si on devait juger la Alfawise C30 pour son travail comme un élève pour un devoir rendu, elle aurait probablement une très bonne note. Le matériel est solide, la construction est classique mais efficace, les composants sont de bonne qualité. Le petit bémol vient peut être de son guide d’assemblage. 

Assemblage et manuel

Lire le manuel, c’est la base. Celui livré avec la Alfawise C30 est physiquement mauvais. Trop petit, difficile à déchiffrer et à comprendre… Il aurait fallu une page deux fois plus grande pour être exploitable. Et du coup j’ai eu du mal, monté des trucs au mauvais endroit, m’y suis repris à deux fois pour certains montages, hésité devant des éléments peu clairs… Bref, ce qui aurait du prendre une heure ou une heure et demie en a pris deux… Si j’avais su que le plan était disponible en PDF sur la carte MicroSD livrée, cela aurait été une autre histoire.

Du coup, je vous conseillerai de lire le manuel directement en PDF. Et de le lire une première fois en entier avant de vous plonger dans le montage. Assembler la graveuse laser n’a rien de compliqué en soi. Il s’agit de repérer des boulons, des vis et des accessoires tous parfaitement ensachés et identifiés avec des petites étiquettes précisant leur modèle. Le travail est donc facile. Le problème est juste de le faire dans le bon ordre et si possible d’optimiser cet ordre.

Outils livrés, vis et autres accessoires ensachés et identifiés, le kit est bien pensé.

Le manuel commence par indiquer en étape 1 comment monter le châssis de base en aluminium. Rien de sorcier, 8 vis a assembler en tout et ça tient. Les outils comme les clés Allen ou une petite clé pour serrer les boulons sont fournis…Le truc c’est qu’on peut largement améliorer ce que dit ce manuel.

Par exemple, si on se rend compte qu’il sera bien plus facile de pré-monter les courroies et les boulons qui vont être assemblés plus tard dans un châssis partiellement assemblé. En suivant tout dans l’ordre, on arrivera au bout et ce n’est vraiment pas sorcier.

Mais on se rend bien compte qu’en optimisant le montage après une lecture complète du manuel, on gagnera beaucoup de temps. On prend un petit plaisir de maquettiste/Meccano/Puzzle a assembler tout ça. Les roues qui vont permettre de déplacer le laser, les parties en acrylique très épais, l’ensemble des différents éléments. Tout est parfaitement ajusté, indiqué et facile  à mettre en place.

Quelques hésitations devant les pièce en acrylique à choisir pour chaque côté, ne pas se tromper de sens d’assemblage pour éviter d’avoir à tout démonter et remonter dans le bon sens. On apprend petit à petit.

La carte mère est coincée entre deux plaques de plexiglas

On découvre que l’on a oublié de mettre un écrou en place en avance, on doit démonter… On aurait pu mieux placer le sens des moteurs pas à pas pour que les connecteurs soient mieux orientés… Bref, rien de grave mais ce qui aurait pu mettre une heure à être assemblé en a finalement demandé deux. 

ProTips montage :

• Je n’ai découvert qu’après que la carte MicroSD livrée contient une copie du plan de montage. Il peut donc être largement agrandi et cela permet de mieux le comprendre.
• Bien vérifier les sens de chaque élément avant de les monter. La position du laser par rapport aux roulements par exemple mais aussi les deux côtés qui portent les roulements.
• Les éléments qui séparent les roulements ne sont pas les mêmes en haut et en bas. 
• Le positionnement des moteurs peut être optimisé pour diriger les connecteurs vers la carte mère.
• Ne lésinez pas sur la protection des câbles, un protège câble est livré. Servez vous en, les frottements dû aux mouvements des axes pourraient endommager les liaisons.
• Il n’est pas nécessaire de défaire les protections des éléments en plastique, c’est seulement plus joli.

Graveuse laser = danger

Attention, il s’agit d’une graveuse laser. Et qui plus est un laser assez puissant. 2500 mw ou 2.5 watts. Cela veut dire qu’il ne s’agit pas d’un jouet mais d’un outil pouvant être très dangereux. Pour la peau si vous passez votre main sous la lumière du laser mais aussi et surtout pour vos yeux. Regarder un laser de ce type en marche peut vous abîmer gravement la vue et même causer une cécité permanente.

Une paire de lunette spéciales, teintées et couvrant les yeux jusqu’aux tempes, est fournie avec l’appareil. Il est indispensable de les utiliser pendant toute approche de l’engin en marche.

[affcoups id= »81283″]

Pensez également à votre entourage ! Quelqu’un qui rentre dans une pièce où fonctionne ce type d’appareil sera immanquablement attiré par le bruit et la lumière qu’il émet.

Avoir l’air idiot est moins grave que perdre la vue

Un regard peut suffire à abîmer les yeux. Pour ma part, j’ai enfermé la Alfawise C30 dans mon labo et j’ai commandé des lunettes supplémentaires. A terme, je pense lui construire une cage avec une ventilation afin d’évacuer les fumées des éléments brûlés par le laser. J’utilise pour le moment un épurateur d’air Alfawise P1 qui capte bien les fumées. Ce qui évite de parfumer la pièce comme un barbecue. L’achat d’un détecteur de fumée peut également être utile même si je vous conseille de ne pas rester loin de l’engin lorsqu’il est en action.

Les lunettes accrochées à la porte de mon atelier, cela évite de les oublier en entrant.

Une cage avec une « vitre » en plexiglas pour pouvoir  suivre le travail en cours¹ semble être la meilleure solution. A noter que les animaux peuvent également être attirés par le bruit et la lumière : Chiens ou chats sont encore plus susceptibles d’être affectés par ce type de laser.

Dernier point, les câbles qui alimentent les moteurs et le laser doivent passer par dessus le châssis en alu et les câbles d’alimentation de la carte mère. Ils doivent être suffisamment lâches pour permettre à l’engin de fonctionner sans obstacle.

Utilisation de l’Alfawise C30

Le gros point fort de cet engin, c’est son tarif par rapport à sa surface de gravure. Avec 40 x 45 cm accessibles, il est possible de réaliser des gravures très importantes. Voir des découpes de papier grand format. Il est également tout à fait imaginable de ne graver que des très petits éléments. Le concept de l’engin est très ouvert et il est possible d’imaginer de grandes modifications techniques de l’ensemble. Par exemple de changer les rails qui servent à porter le laser sur  les axes X et Y. Les remplacer par d’autres plus longs. En, adaptant les courroies à la mesure on peut très bien profiter d’un format deux ou trois fois plus grand. Le principe même de ce design est sa modularité et on peut donc tout à fait imaginer une solution mesurant 2 mètres sur 2.

Le logiciel de gravure livré avec la machine

La mise en place est assez facile, un logiciel est livré par défaut avec la machine. Ce n’est peut être pas le meilleur mais une bonne base pour commencer. Contrairement à la plupart des imprimantes 3D modernes, la carte mère de la Alfawise C30 ne propose pas d’embarquer une carte mémoire pour y puiser les informations nécessaires à la gravure. Il faut donc connecter la machine à un PC via un câbles USB vers MiniUSB fourni. Cela veut dire que pendant toute la durée de la gravure, votre machine sera collée à votre graveuse. Heureusement, le logiciel n’est pas gourmand et ne demandera pas de grosses ressources. Un vieux PC suffira donc à faire fonctionner le tout.

LaserGRBL est un autre logiciel de gravure

Attention aux pieds de la graveuse, en acrylique, ils sont très glissants si on les pose sur une surface plane. Il ne faut donc pas hésiter a les positionner sur des patins en caoutchouc anti dérapant. Si votre graveuse bouge pendant son travail, tout sera fichu. S’assurer de son « ancrage » par rapport à son support est primordial.

On commence par connecter le câble MiniUSB qui permettra de piloter la graveuse. La carte Arduino sera alimentée directement par le port USB de votre PC. Ce n’est pas le cas du laser qui consomme pas mal d’énergie. Il sera donc alimenté par le bloc secteur fourni.

L’interrupteur de la carte mère.

Il faudra donc « démarrer » la Alfawise C30 avec un interrupteur qui n’est documenté nulle part. C’est le gros bouton noir situé sur celle-ci.

L’interrupteur du laser

Une fois enfoncé, il faut ensuite tourner le disque interrupteur situé au dessus du laser. C’est lui qui va l’allumer. Une fois ces étapes passées, le matériel est presque prêt à l’emploi.

Il faut en effet lancer un pilote pour prendre en compte la carte Arduino. Un exécutable est présent sur la carte MicroSD livrée, baptisée CH340SER.EXE il permet l’installation ou la désinstallation de ce pilote facilement. 

Importer un .BMP est très facile

Enfilez vos lunettes !

Le logiciel se trouve dans un sous répertoire et permet de faire vos réglages et de choisir quoi imprimer. On importe donc une image avec le bouton « Load Picture », on écrit un texte directement dans la case en bas à gauche ou on importe un fichier .NC. Ces derniers sont des fichiers de code de CNC classiques. Ils guident directement les axes de l’engin pour piloter le laser. Il existe également une fonction dédiée au texte avec des variables. Cela peut être intéressant si vous voulez utiliser la graveuse pour identifier des produits. Par exemple des numéros de série que vous pourrez suivre d’un datage annuel, journalier ou horaire.

L’interface des fichiers .NC

Pour être sur de votre positionnement, c’est à dire de l’endroit où le laser va débuter son travail et dans quel espace il va travailler pour votre gravure, vous pouvez utiliser la fonction « laser faible » ou « Laser On (Weak) » sur l’interface.

Cette fonction va allumer le laser à une puissance déterminée dans les réglages afin qu’il ne puisse pas marquer votre support. Cela ne veut pas dire qu’il n’est pas dangereux, conservez vos lunettes ! 

La molette de réglage du focus du laser

Une fois allumé, vous allez délicatement bouger la molette située au niveau de sortie du laser pour faire le point. La tâche de lumière doit passer à un minuscule point. Plus le focus sera précis, plus le laser sera concentré et effectif. Attention, ce focus doit être fait à chaque changement d’épaisseur de votre matériau. Si vous gravez sur une feuille de 1 mm d’épaisseur puis sur un morceau de bois de 15 mm le focus va évidemment changer.

Il faudra ensuite choisir votre support. La Alfawise C30 grave toutes les matières classiques : Papier, carton, bois, bambou, cuir, corne, plastique… Les matières trop dures ou trop réfléchissantes ne seront pas entamées par la lumière du laser. Impossible évidemment de graver un miroir ou une plaque d’alu brillante. Commencez par des « brouillons² » pour régler comme il faut la puissance du laser, sa vitesse, la durée de ses impulsions. Il faudra sûrement des tâtonnements avant d’arriver à graver correctement et les réglages sont différents entre un simple marquage et une découpe. Si vous avez trouvé vos réglages sur votre pièce martyre, vous pouvez passer à la suite.

Lancez le bouton « Test Size » qui va diriger le laser vers le début de la gravure puis « dessiner » le format qu’aura votre résultat dans un parallélépipède directement sur votre objet. Le laser ne marquera rien – il reste en puissance faible – mais cela permet de savoir exactement où sera située la surface gravée. Vous pouvez répéter cette procédure autant de fois que vous voulez jusqu’à être sûr de votre positionnement. Une fois parfaitement sûr de vous, fixez votre objet du mieux possible. Il faut qu’il soit à plat, face au laser et qu’il ne bouge pas pendant la gravure. Plusieurs méthodes sont possibles suivant la surface à marquer ou graver. Du simple objet très lourd qui va coincer une feuille à la mise en place d’un support pour maintenir un crayon en bois à graver. Si vous voulez faire une série, réaliser un très simple support de calage est toujours une bonne idée.

Attention, vous devez également penser au support en dessous de votre objet à graver, ne posez pas la Alfawise C30 sur une table en bois sans la protéger. Les 2500 mw du laser ne pardonnent pas. Pour ma part, j’ai opté pour un morceau de châssis moyen tour de PC, c’est en acier gris neutre et solide.

Ici avec LaserGRBL le logiciel « dessine » directement les traits

Vous avez vos lunettes ? Alors cliquez sur « Start » pour lancer la gravure. Le laser se déplace et commence a marquer la surface. Vous pouvez arrêter ou mettre en pause votre Alfawise C30 à tout moment avec les boutons correspondant. Suivant vos réglages de vitesse, la puissance de la « morsure » que vous souhaitez pour le laser et la taille du travail a exécuter, l’opération peut être rapide ou très longue. Il faudra donc surveiller celle-ci de loin en loin. Par défaut le logiciel livré travaille en construisant son travail étage par étage.

Le logiciel livré travaille étage par étage

C’est donc assez fastidieux si il doit par exemple graver deux lignes de bordure d’un cadre. Il va s’allumer 1 seconde à droite, traverser la surface, puis une seconde à gauche, remonter d’un cran, puis une seconde à gauche, retraverser tout le dessin et une seconde à droite. Et ainsi de suite. Certains logiciels travaillent différemment avec une vectorisation des tâches à effectuer et peuvent donc s’y prendre de manière plus efficace en dessinant directement chaque bordure.

Attention à cette période assez longue de gravure plutôt ennuyeuse. On a  tendance à oublier qu’il est nécessaire de porter ses lunettes ! Ne vous faites pas surprendre en vous levant intempestivement pour aller jeter un oeil sur l’avancée du travail sans  porter de protection. Ou vous jetteriez un oeil pour de bon. L’utilisation d’une webcam pour surveiller l’avancée de la gravure à distance, connectée sur le PC de pilotage, peut être une bonne solution. Pas besoin d’avoir un modèle grand luxe, une webcam entrée de gamme fera parfaitement l’affaire et évitera d’avoir à regarder directement le laser. Si vous avez envie de bricoler un peu, vous pouvez d’ailleurs fixer facilement la webcam au même support que le laser  pour voir où en est précisément le travail en cours.

Gravure sur noisette ?

Une fois la gravure terminée, le laser s’éteint et revient à son point d’origine sur les axes X et Y. si vous n’avez pas d’autres travaux à faire vous pouvez donc le couper directement avec la molette du dessus, puis éteindre la carte mère. La carte Arduino restera alimentée par le port USB de votre PC. J’ai dans l’idée qu’un petit interrupteur de contact bien placé permettrait de générer facilement une alerte pour vous avertir du retour à sa position initiale de la machine et donc à la fin du travail de celle-ci.

Le faux « bois » ou faux cuir des housse de téléphone se grave très bien

Une graveuse laser pour quoi faire ?

Pour qui est destinée cette graveuse laser ? Comme elle est assez encombrante avec au moins 50 x 60 cm de coté et 20 bon centimètres de haut il faut d’abord avoir la place de la loger. A noter que si on doit construire un châssis pour l’enfermer, cet encombrement sera encore plus imposant mais qu’il sera alors possible de positionner un autre appareil par dessus.

Vrai cuir d’une coque de smartphone

Le laser « brûle » toute la partie supérieure du cuir

La Alfawise C30 embarque un laser relativement puissant dans cette catégorie de solution, on est loin des performances d’un laser à gaz comme les laser CO2 de l’industrie qui peuvent découper des matériaux épais. Ici il n’est question que de gravures et de petites découpes. 

La machine pourra par exemple découper du papier, du plastique fin, de la mousse expansée en polyéthylène comme les tapis de sol de gym, du plexiglas, de la mousse épaisse et noire qui sert a faire du calage d’objets, du carton assez épais mais mono couche et même du bois de 2 ou 3 millimètres en plusieurs passes. 
Il est également possible de marquer une grande variété de matériaux : Bois, cuir, cuir synthétique, bambou, carton, plastiques, corne, époxy d’une plaque de futur circuit imprimé…

Un personnage de la BD « Ici-Même » de Tardi vectorisé puis testé sur un carton avant d’attaquer un support en bambou

En fait les fondamentaux sont toujours les mêmes. Le laser concentre de la lumière sur un point précis. Plus il restera longtemps sur ce point, plus il le marquera ou plus il aura de chance de le traverser. Faire avancer très lentement un laser à pleine puissance sur un plexiglas de 3 mm d’épaisseur entamera sa surface. En répétant les passes, c’est à dire en relançant le travail une seconde fois puis une troisième, on finit par le découper.

Pour autant il faut que votre support s’y prête. Un matériau blanc ou très réfléchissant a peu de chance d’être entamé puisqu’il reflétera la lumière du laser. Il faut donc parfois l’assombrir avec, par exemple un coup de marqueur noir, pour améliorer l’efficacité du laser. On pourra ensuite le nettoyer avec un solvant. Utiliser une protection sombre pour découper des matériaux transparents peut également être utile.

Le logo du site sur carton épais d’1 mm

Il faut apprendre a jongler avec la puissance du laser et sa vitesse

Le travail de ce type d’engin est assez empirique, ce n’est pas une solution comme une imprimante classique où l’on appuie sur un bouton puis on obtient une impression toujours identique. Il faudra expérimenter, tâtonner, prendre des notes et faire des essais avant d’obtenir des recettes a conserver précieusement. Une fois que vous avez trouvé le meilleur moyen de marquer une surface sans baver ou d’en découper une autre, il faut absolument noter précisément vos paramètres pour pouvoir exploiter cette méthode dans le futur sans avoir a tout tester à nouveau. 

La Alfawise C30 est pour moi un caprice même si à terme j’aimerais pouvoir m’en servir pour fabriquer pas mal de choses. L’objet est assez performant pour mon usage et je compte bien trouver une solution pour éviter qu’il ne m’embarrasse trop. C’est également une voie toute nouvelle a explorer avec un énorme potentiel de customisation. L’ensemble des pièces qui composent cet engin sont disponible en pièces détachées à la commande. On peut changer le laser, changer la carte mère, faire évoluer son format etc. Il est également possible de monter d’autres éléments que le laser en support. Un microscope électrique comme évoqué dans un précédent billet. Mais également un feutre ou un stylo ou une mini perceuse en mode fraiseuse ? Un fil chauffant pour découper du polystyrène ?

C’est également un excellent outil d’apprentissage des machines CNC, avec un caisson adapté pour éviter de vérifier si tout le monde porte ses lunettes, il sera possible d’employer une graveuse laser de ce type avec un groupe très facilement.

Conclusion

Comme tous les caprices, l’acquisition de ce petit joujou ne s’est pas fait en réfléchissant à son usage final mais plutôt sur un coup de tête. Ce n’est pas la bonne méthode pour acheter ce genre d’engin. Il faut en général d’abord déterminer son emploi avant de craquer. Même si son utilisation se résume à étancher une soif de connaissance ou a graver quelques objets. Dans la pratique ce genre de machine est surtout utile pour marquer ou découper des supports pour réaliser des projets précis. Que vous ayez envie de faire des découpages dans du papier ou dans des supports légers, réaliser par exemple des éléments de costume dans de la mousse, construire des supports de calage sur mesure pour des objets a transporter dans une valise, réaliser des dessins en série sur des supports en cuir ou en bois ou marquer des objets dans une optique plus professionnelle, la Alfawise C30 saura mener la tâche bien. 

Il me parait difficile pour autant de conclure, je découvre à peine le sujet et le potentiel est énorme. D’autres logiciels existent et des développeurs travaillent a améliorer ce genre d’outils de jour en jour. A vrai dire j’ai l’impression de revivre l’époque des premières imprimantes 3D. Elles aussi réalisées avec le concours de pièces en plexiglas pour éviter d’avoir a payer la fabrication de pièces en métal beaucoup plus chères. 

Je vous ferais des retours si le sujet vous intéresse dans le futur. Probablement pas mal sur Twitter où j’ai déjà commencé a partager mes impressions ces derniers jours mais également pourquoi pas dans les colonnes du blog si votre retour est positif.

Pour connaitre le meilleur prix et les éventuels promotions de la Alfawise C30, rendez vous sur cette page.

Un rapide point sur l’épurateur d’air Alfawise P1

En bonus, je voulais rapidement vous faire un retour sur ce mini épurateur d’air que l’on trouve en promotion régulièrement. L’Alfawise P1 n’est probablement pas le meilleur épurateur d’air du marché mai il est abordable et très efficace pour l’usage que j’en fais ici.

Je doute de son intérêt dans une pièce trop grande pour lui, l’engin est compact et ne traite pas un volume d’air suffisant pour proposer une épuration adéquate. Mais dans cet usage direct très proche de la source de pollution, la solution est très efficace.

Je ne l’ai pas spécialement commandé pour la graveuse au départ, je n’ai pas réfléchis au problème des fumées générées par le laser. C’est le genre de truc auquel on pense après. En réalité je l’ai commandé pour une imprimante 3D que je suis en train d’enfermer dans une cage. Les Imprimantes 3D on en effet tendance a lâcher dans l’atmosphère des fumées issues de la chauffe de leurs filaments qu’il est bon d’évacuer ou de nettoyer autant que possible.

A la réception de la Alfawise C30 les fumées générées par la simple gravure sur papier ou carton m’ont vite poussé a réfléchir à une manière d’améliorer la situation. J’ai donc naturellement pensé a intégrer l’épurateur dans l’équation. 

En posant l’épurateur juste à côté de la source du laser et en le positionnant sur la seconde méthode de ventilation, la plus forte, l’appareil aspire directement la majorité des fumées. 

Les quatre côtés sont ouverts et aspirent, il est possible d’améliorer le flux en « bouchant » deux côtés dispositif avec du ruban adhésif de peintre par exemple. 

L’air est chassé ensuite sur le dessus de l’épurateur. Il sera facile de le diriger vers l’extérieur avec un simple tuyau souple d’aération. Sous l’appareil une petite trappe permet d’accéder au filtre rapidement.

Les gravures sur bois sont les plus génératrice de fumées avec les gravures sur matières plastiques… Après quelques tests intensifs de gravures en tous genre, le filtre est déjà encrassé. Il a considérablement jauni. Sa couleur d’origine se voit sur les deux bandes visible sur la photo. L’odeur qu’il dégage est âcre, typique de fumées de bois. Je suis assez satisfait de voir que l’engin a su retenir ces éléments aussi facilement.  En pratique, après une heure de gravure de bois une odeur légère persiste dans la pièce mais ne reste pas en l’aérant rapidement. Mes vêtement n’empestent pas non plus. 

Au final ce petit épurateur Alfawise P1 fait correctement ce type de travail. Je pense en commander un second ou essayer de mieux diriger les flux de l’imprimante 3D d’un côté et de la graveuse laser de l’autre, histoire de minimiser les dépenses, notamment en matière de filtres. Je verrais si j’arrive a profiter de ce système pour nettoyer les fumées d’une petite station de soudage en prime. 

Découvrir le meilleur prix pour cet Alfawise P1

1. Si quelqu’un a une idée d’adresse ou trouver un plexiglas teinté adapté ?
2. Prévoyez en beaucoup ^^