Découpe CNC Snapmaker

Afin de découper du contreplaqué 3mm voici les réglages utilisés dans Fusion 360

On importe le fichier SVG dans Fusion et on extrude de 3mm les surfaces à conserver vu que l’on veut enlever la matière aux bonnes dimensions
On bascule en mode Manufacture dans Fusion et on crée un nouveau Setup.
On laisse milling et on s’assure que l’origine proposée répond à nos attentes, le cas échéant, la modifier.
Si besoin, dans l’onglet Stock, spécifier les dimension de la pièce qui sera usinée
Ici on spécifie le stock pour une représentation exacte. Pas d’offset et une dimension de 60x80x3
Créer ici un contour 2D pour découper. Dans le premier Onglet, on choisi l’outil et on sélectionne les zones à découper ( cliquer sur les contours en bas de la pièce) et dans le deuxième on demande l’ajout de Tabs pour maintenir la pièce lors de la découpe. 1,5mm de long sur 1 de haut est suffisant, vérifier ensuite la distance suivant le nombre de points d’accroches voulu ( dans cet example, une distance de 20 est suffisante, pas besoin de diminuer )
Dans le 3ième onglet, mettre -0.5mm d’offset sur le bottom height pour s’assurer que la pièce sera bien découpée
Activer une découpe en plusieurs passes en cochant Multiple Depths. Suivant l’outil, utilisez les réglages qui feront la meilleure découpe. Ici je prends une hauteur de 0.6mm par passe ( 1mm a fonctionné aussi mais par précaution je soulage l’outil )
Pour la coupe, passez à la simulation ( bouton droit sur l opération contour ). Ne tenez pas compte de l’avertissement, j’avais oublié de sélectionner les objets et par défaut Fusion les a tous pris.
Une fois la coupe vérifiée, on passe à la génération et exportation du GCODE. Depuis le bouton Actions, sélectionner Post Process.
Si le fichier de Post Process a bien été paramétrer, le Post Processor Snapmaker ( Marlin ) sera sélectionné. Validez et choisissez le nom du fichier
Dans Snapmaker, cliquez sur le bouton Upload Gcode et sélectionnez le fichier généré par Fusion 360. Vérifiez que tout se passe bien, réglez l’origine de votre outil sur la pièce et lancez l’usinage ! En cas de doute, lancez l’opération en montant l’axe Z pour découper dans le vide et s’assurer qu’il n’y a pas d’incohérences.

LaserCut

Pour réaliser la découpe laser et la gravure en surface, 2 fiches SVG seront nécessaires. ( voir l’article sur la vectorisation )

Le Focus ! Très important. Pour la Snapmaker et son laser 1600mw, j’ai relevé un focus à 34,3mm au dessus de la matière à découper.
Dans le logiciel Snapmaker, cliquez sur la gauche sur le gros bouton en forme de laser puis sur la droite cliquez sur le bouton Vector.
Choisissez le fichier dédié à la gravure ( avec ou sans découpe ), puis spécifiez ses dimensions ( 80×80 à et centrez le sur votre table à 40×40 pour qu’il soit centré sur un bout de bois de 80×80
Spécifiez la vitesse de gravure ( 220mm/min à 50% ) ou ( 330mm/Min à 40%) pour graver de manière moins puissante. La gravure se fait en une seule passe.
Ajout des zones noires: Vector puis cocher Fill à 10, order 2, 220/330 mm/min puissance à 40%
Ajout en Vector toujours de la découpe: vitesse 75, 2 passes et une descente de 0.3mm avec une puissance à 100%
Ordre 3 pour le fichier
Cliquez sur le bouton Générer le GCode puis envoyez le sur la table du logiciel. Enregistrez avant le Gcode si besoin pour une future utilisation )

Vérifiez le point de départ en activant le laser à 1% et positionner le départ sans oublier de cliquer sur Cliquez sur le bouton Set Work Origin.

Cliquez sur Run Boundary pour vérifier la zone de découpe en laissant le laser à 1%

Cliquez ensuite sur le bouton de lancement de la gravure / découpe.

Vectorisation d’une image

Afin de travailler correctement la découpe laser, j’ai besoin de fichiers vectoriels SVG propres.
Je mettrai ici au plus court le nécéssaire pour transformer une image type cartoon en SVG et ensuite pour virer l’inutile générer le fichier de coupe ainsi que le fichier de gravure

sélectionner le fichier puis le glisser dans le zone de travail après avoir crée un nouveau document ( 100×100 mm par exp )
On ajuste la taille de l’image à la zone. Astuce: cliquer sur un coin puis maintenir la toucher ALT et SHIFT pour redimensionner en conservant les proportions et avec un redimensionnement centré
Suivant la taille de l’image, la pixéliser avant pour une rapidité de traitement de la vectorisation
Sélectionner l’image puis dans les boutons du dessus, cliquer sur Vectorisation de l’image.
Cliquez sur l’icône de paramétrage de l’outil de vectorisation ( en haut à droite de l’image )
Choisir le mode de vectorisation adapté ( noir et blanc par exp pour faire au plus simple de la découpe et après avoir ajusté les niveau, virer le fond vectoriel noir en spécifiant transparent et un tour noir de 1 point)

Création du fichier pour la gravure

Dans la barre du haut, cliquer ensuite sur décomposer
L’objet toujours sélectionné, cliquez sur le bouton droit puis dissocier.
On a maintenant la main, pour supprimer l’inutile, modifier les couleurs , etc
Sélection d’une Zone, et en haut à gauche, mettre transparent le fond et choisir une couleur pour le contour ( noir 1point )
Premier rendu
Attention à bien supprimer les calques inutiles, il y a souvent du blanc, sur la photo N°2 on voit la différence après avoir viré les calques inutiles. Il ne reste que des contour à 1 point, plus de remplissage
On crée le fichier SVG pour le logiciel qui sera utilisé pour la gravure ( laser ou CNC )

Création du fichier de découpe

Dupliquer le fichier Illustrator

Supprimer les calques inutiles et supprimer les filets qui ne devront pas provoquer une coupe. Utiliser pour cela l’outil de modification plume.

Pour supprimer des zones ou raccorder à d’autres, cliquer sur les points d’encrage.
Il sera des fois nécessaire de supprimer des points d’ancrage et un bout du filet pour aller le raccrocher. Utiliser l’outil plume puis cliquer sur le point à raccorder jusque l’autre point. Faire la liaison sur les points d’encrage.
Et voila, le fichier de découpe est finalisé. Attention de ne pas laisser des filets qui pourraient faire des dégâts à la coupe ( la patte qui tombe par exemple ! )

Support Nixie

Après quelques tests en câblage volant, il est temps de passer à la réalisation du projet.

J’ai enfin reçu mes supports Nixies, au départ je voulais les faire moi même en récupérant des picots adaptés, mais il s’avère que positionner ensuite les 13 pattes du Nixies qui font 1mm de diamètre dans un support, on a vraiment pas de marge, surtout si les pattes ne sont pas positionnées pile poil…

En creusant un peu sur la toile, et avec un peu de patience ( chose que j’ai rarement ), il est possible de trouver le tout tout fait pour un bon tarif. Ca y est c’est reçu !

Voila comment le PCB se présente à sa réception
Les fameux picots / supports livrées en bande. 1mm environ d’insertion
Vu de plus près …

Plus qu’à souder les 13 picots sur chaque support. Attention ! car je suis parti tête baissée et souder les picots dans le PCB direct n’était pas le bon plan, car difficile d’aligner après coups les 13 picots avec le Nixie, obligé de reprendre chaque picot et réchauffer chaque patte pour l’aligner au mieux. Mais c’est uniquement une fois que les 13 sont en phase que le tube rentre, donc galère.
Donc, je conseille de monter les 13 picots sur un tube et de souder l’ensemble sur le PCB. Il faut juste éviter de s’endormir lors de la soudure de chaque patte pour éviter une surchauffe sur le tube.

Photo des picots soudés et d’un ensemble monté
Le tube sur son support

Le support est quasi terminé, il reste à souder / essayer un rétro-éclairage à placer sous le tube et réfléchir si je vais souder chaque patte du support à une carte principale via des fils ou si je fixe le support du tube lui aussi à un PCB avec l’alimentation / décodage des infos sur ce dernier. à méditer …

Alimentation Tube Nixie

Afin de découvrir une technologie totalement inconnue, je me suis penché sur les tubes Nixies.

Pour ceux qui n’en n’ont jamais entendu parler, les tubes Nixies sont des afficheurs utilisés dans les années 50 /70 et ces derniers s’illuminent lorsqu’ils sont alimentés par une tension continue de 170V environ et traversés par courant d’ 1 mA ( suivant le tube cela variera, mais c’est pour vous donner un ordre de grandeur )

Ce qui me plait dans cet ‘afficheur’ c’est le fait d’avoir tous les chiffres superposés dans le tube et d’allumer le chiffre souhaité. On est loin d’un afficheur LCD ou d’un écran multi points.

Tube Nixie ZM1520

Ci dessus, un exemple avec le chiffre 2 illuminé avec une tension de 170V et traversé par un courant de 1mA à travers une résistance de 10k Ohms

Avant de foncer sur un proto complet avec un afficheur, un microcontrôleur et tout ce qui va autour, j’ai du expérimenter la réalisation de la partie alimentation 170V.
Vous allez me dire, à quoi cela sert puisque l’on trouve pour 15 euros une carte toute faite et qui fait très bien le job … la réponse est simple: comprendre et le faire soit même à partir de schémas trouvés sur la toile.

C’est parti !

Quelques composants ( j’ai un peu surdimensionnés la self mais le fournisseur n’avait que cela en dispo )
Tout est prêt, plus qu’à cabler le tout
Un oscillateur à base de NE555, une self, une diode schottky, un mosfet et le tour est joué
170V parfait !
Pour éviter les surtensions, un petit asservissement qui contrôle le NE555, pas possible de dépasser le 170V

Je ne rentrerai pas dans le détail sur la partie électronique.
La suite dans un prochain article une fois que les composants commandés seront réceptionnés 😉

Dégivrage porte du poulailler

Automatiser la porte du poulailler c’est bien, mais l’hiver pose quelques soucis …

Depuis 2 ans nous avons installé un poulailler et il était inévitable pour moi de ne pas y mettre quelques gadgets qui s’avèrent vite bien pratique.
Afin d’apporter un confort aux poules, l’ouverture et fermeture de la porte de manière automatique s’est vite révélée un gadget interessant ( surtout pour nous le matin ^^). Alors c’est génial mais le soucis c’est que l’hiver par température négative, la porte gèle sur les glissières et le moteur d’ouverture force jusqu’à casser la corde. A partir de là, c’est le drame, il faut ouvrir l’automatisme, recharger la corde et n’activer le mécanisme que lorsque les risques sont limités.

Cet hiver, je devais trouver une solution pour contourner cela : le dégivrage avant ouverture et fermeture !

L’idée est simple, quelques minutes avant l’ouverture ou la fermeture il suffit de chauffer les glissières qui sont en aluminium. Pour cela, j’ai utilisé des barreaux résistifs que j’alimente via un automatisme électronique fait maison.

Ci dessus un barreau résistif 12V et une sonde de température DS18B20 pour le suivi à distance du bon fonctionnement de l’ensemble

Une fois alimenté sur 12V avec une batterie, la température monte à 70°C à vide. Il s’avère qu’une fois fixé sur le rail, la température a du mal à monter vu que la glissière se comporte comme un radiateur et que la température au démarrage est négative ( -9 °C lors du premier test )

Après avoir réalisé un test rapide et validé qu’au bout de 5/7 min max il serait possible de débloquer la porte, il est temps de passer à la réalisation des fixations via une modélisation 3D

Modélisation du support qui servira de réhausse afin de poser le barreau résistif vu que ce dernier est plus large que la glissière.
une ébauche du capot de fermeture
Les 2 supports finalisés avec l’emplacement pour la sonde de température
Les éléments mis en place
l’ensemble capot + support avec le barreau résistif et sa sonde de température
le tout prêt à être monté. Le capot est prévu pour résister aux intempéries afin de protéger au mieux la connectique.
le tout mis en place
Les deux barreaux fixés, avec à gauche un boitier de dérivation pour la connectique.
Le boitier électronique de contrôle et la batterie sont à l’abris dans le poulailler

à cela on ajoute un petit monitoring avec un envoi des données en RF.
On peut constater ci dessous une montée en température à 8H du matin et valider le bon fonctionnement de l’ouverture malgré une température de -5,2 °C sur la glissière ce jour la. Sans le dégivrage, croyez moi j’aurais été bon pour changer la corde et aller ouvrir aux poules !
Le circuit de commande est optimisé pour n’activer la chauffe que lorsque les températures sont < 5°C pour économiser la batterie et éviter une chauffe inutile

Bilan: après 3 semaines de fonctionnement, c’est validé !
Prochaine étape, une recharge solaire pour la batterie car les barreaux consomment et l’autonomie moyenne est pour le moment d’une bonne semaine avec une batterie au plomb de 7 A/h et 2 chauffes quotidiennes