Le bois en découpe laser : pourquoi choisir ce matériau ?
La découpe laser ou la gravure CNC fait référence à une technique de gravure automatisée contrôlée par des outils de gravure : par les logiciels CAO (Conception Assistée par Ordinateur) et par la machine, qui permettent tous deux une grande précision et une grande rapidité contraire aux gravures traditionnelles.
La découpe laser du bois
Quels sont les procédés DE LA DÉCOUPE LASER DU BOIS
La découpe laser sur le bois se fait suivant plusieurs étapes afin d’obtenir le résultat souhaité : la préparation du design sur le logiciel CAO permet de construire la base du motif sur un bois soigneusement sélectionné et préparé. Il est choisi en fonction de sa compatibilité avec le laser, qui est réglé selon la puissance, la vitesse et la fréquence voulue. Le bois est ensuite découpé par le laser. Une fois la découpe finalisée, la machine doit être refroidie afin d’éviter toute surchauffe puis nettoyée à l’aide d’un chiffon humide ou d’un papier de verre fin. Pour finir, un ponçage, un vernis, une lasure ou bien une peinture peut être appliquée sur le bois afin de le présenter comme souhaité.
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Quel type de laser utiliser
Parmi tous les types de découpe laser existants, deux types de découpe sont recommandés pour le bois : le laser CO2 et le laser à diode. Le laser à diode est un type de gravure CNC (Computer Numerical Control, ou commande numérique par ordinateur) tout comme le laser CO2. Leur différence est que la diode est moins puissante face au Co2.
Pour la découpe du bois, comme pour chaque matériau, la puissance du laser est définie en watt. Les bois les plus fins demandent une puissance à partir de 30 watts et au delà pour les plus épais, bien que ceux-ci demandent plus de temps pour atteindre le dessous du matériau. Le type de laser à utiliser et la machine à privilégier se fait en fonction des propriétés du bois sélectionné, du temps accordé à la découpe et au niveau de détails souhaité.
Pour une découpe rapide, détaillée et sur des bois forts, il est plus logique de privilégier une machine de découpe au laser CO2 alors que pour une découpe sur un bois plus doux, le laser à diode est une bonne option.
Quel type de machine DE DéCOUPE LASER
Les machines entrée de gamme sont en général plus compactes et conviennent mieux à ceux les utilisant pour du loisir, pour expérimenter ou bien pour créer une entreprise dans ce secteur. Celles-ci sont surtout des machines de bureau compactes et modulables.
Les machines de découpe laser de milieu de gamme sont conçues pour offrir un bon équilibre entre la performance, la durabilité, la taille de la zone de travail et le prix. Elles sont souvent choisies par les petites et moyennes entreprises, les ateliers de fabrication, les écoles et les entrepreneurs indépendants.
Les machines de découpe laser haut de gamme sont destinées à des applications industrielles, à des productions en série ou à des travaux nécessitant une précision et une fiabilité extrême. Elles sont souvent équipées de lasers plus puissants, de zones de travail plus grandes, de systèmes de refroidissement avancés et d'autres fonctionnalités qui maximisent la productivité et la qualité.
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Les avantages dE LA DÉCOUPE AU BOIS
La découpe laser au bois permet une grande précision sur des motif complexes et une rapidité d’exécution défiant toute concurrence. Les motifs imprimés peuvent en effet être faits sous plusieurs couches et beaucoup plus fins que d’autres techniques.
La découpe de bois a de nombreuses utilisations telles que la réalisation de maquettes, de jouets pour enfants voire de meubles. Le bois est aussi le moins cher parmi les matériaux résistants la découpe laser.
Pourquoi choisir le bois
Les différents bois
Parmi tous les bois utilisés, il est important de bien choisir son bois car chacun a des particularités bien distinctes. Certains bois peuvent brûler plus facilement ou donner des résultats moins nets. Les contreplaqués peuvent dégager des fumées toxiques lors de la découpe, demandant alors un espace ventilé.
Les types de bois les plus utilisés sont les contreplaques, le MDF, l’OSB ou les bois bruts tels que le bouleau, l’érable, le chêne ou le noyer.
Leurs propriétés
Les bois massifs sont aussi appelés « bois tendres » réagissent très bien à la découpe laser. Chaque bois apporte une couleur particulière les rendant très esthétiques, allant du crème au rose à des teintes ambrées ou rouge.
L’épaisseur obtenue en découpe dépend du type de bois. Généralement, le bois aggloméré ou le bois compressé requiert plus de puissance que le bois brut. Les puissances les plus faibles à 40 watts sont pour le contreplaqué qui peut être coupé avec en post traitement une finition et un ponçage, les puissances type 100 watts sont pour des agglomérés (type bouleau, peuplier, …) qui peuvent être découpés sans finition, et les puissances de 130 watts permettent de facilement couper du contreplaqué jusqu’à 15 mm, ou du peuplier de 12mm.
De nombreux traitements pré découpe et post découpe vont être nécessaires en fonction de l’état du bois, de l’épaisseur, de la découpe ou bien de l’esthétique voulu. Les traitement avant la coupe sont :
Du nettoyage du bois, afin d’éviter tout résidu sur la planche,
Le ponçage du bois pouvant aider à obtenir une surface lisse et uniforme. Cela peut améliorer la précision de la gravure et minimiser les variations dans la profondeur de coupe.
Le masquage : cela peut améliorer la précision de la gravure et minimiser les variations dans la profondeur de coupe.
Un test avant la coupe principale : en raison des variations naturelles du bois (grain, densité, humidité, etc.), il est judicieux de réaliser des tests sur des chutes pour déterminer les paramètres optimaux de la machine laser.
Considérer le sens du grain: la direction du grain du bois peut influencer l'aspect esthétique de la pièce finie, en particulier si vous réalisez également une gravure. Il faut prendre cela en compte lors de la planification de la découpe.
La ventilation : bien que ce ne soit pas un traitement direct du bois, assurez-vous d'avoir une bonne extraction et ventilation. La découpe du bois produit de la fumée et des particules qui doivent être correctement aspirées pour garantir la sécurité et la qualité de la coupe.
L’humidité et l’huile sont deux facteurs à surveiller lors du choix de la pièce de bois car ceux-ci peuvent avoir un impact sur l’efficacité de la machine et sur la qualité du rendu. Un bois trop humide peut nécessiter plus de puissance pour être coupé et peut produire des résultats incohérents. Stockez le bois dans un environnement contrôlé avant de le découper pour qu'il atteigne un niveau d'humidité équilibré.
LA DECOUPE DU bois CONTRE LA DECOUPE DU METAL
La gravure sur le bois est différente de la gravure sur métal. Les différences majeures sont présentes sur le mécanisme de coupe, l’épaisseur, la qualité de la surface, la sécurité et sur les coûts.
Le mécanisme de coupe du bois se fait par vaporisation. Le faisceau laser brûle ou vaporise le bois, laissant une coupe nette et précise, alors que pour les métaux le laser est souvent assisté par un jet de gaz comme de l'azote ou de l'oxygène. Ce jet de gaz éjecte le métal fondu créé par le laser permettant une découpe plus propre et plus rapide.
Les différences d’épaisseur font que les lasers peuvent découper du bois d'une épaisseur allant jusqu'à 20 mm, selon la puissance du laser et le type de bois. Les bois plus tendres, comme le balsa, peuvent être coupés plus facilement que les bois durs. Pour le métal, la capacité de découpe dépend du type et de l'épaisseur du métal. Des lasers à haute puissance peuvent découper de l'acier doux jusqu'à 25 mm d'épaisseur ou de l'aluminium jusqu'à 12 mm d’épaisseur.
Concernant la qualité des surfaces, la découpe laser du bois peut parfois laisser des marques brûlées sur les bords. Cela peut être souhaitable pour certains designs, ou cela peut nécessiter un post-traitement pour obtenir une finition propre. La découpe au laser des métaux laisse généralement des bords propres et lisses. Cependant, des bavures minimes peuvent se former, en particulier sur les métaux plus épais.
Le bois peut dégager de la fumée et des gaz lors de la découpe. Il est donc essentiel d'avoir une bonne ventilation et un système d'extraction. De plus, il existe un risque d'incendie, bien que faible, lors de la découpe laser du bois. Bien que le risque d'incendie soit moindre avec le métal, la découpe laser des métaux peut produire des fumées et des gaz dangereux qui nécessitent également une ventilation appropriée.
Les coûts sont aussi un facteur de différence notable entre les deux matériaux : les machines de découpe laser adaptées au bois sont généralement moins chères que celles spécifiquement conçues pour découper des métaux, alors que les machines destinées à la découpe de métal sont souvent plus robustes et plus chères en raison des exigences accrues en matière de puissance et de refroidissement.
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LA DÉCOUPE DU bois CONTRE LA DÉCOUPE DES MATIÈRES ORGANIQUES
Comme vu précédemment, le bois se diffère sur de nombreux points avec les métaux. Cependant, les materai de gravures ne se comptent pas uniquement avec le métal et le bois, mais aussi avec des matières plus organiques.
La découpe laser du bois est principalement basée sur la vaporisation. Le faisceau laser brûle ou vaporise le bois, laissant une coupe nette et précise. Pour les matières organiques, le mécanisme est similaire. Pour les matériaux comme le cuir ou les textiles, le faisceau laser vaporise ou brûle le matériau. Certains matériaux, comme les plastiques organiques, peuvent fondre en fonction de leur point de fusion.
La finition de la coupe du bois peut laisser des marques brûlées sur les bords, en particulier avec des lasers à haute puissance. Ces marques peuvent être souhaitables pour certains designs ou peuvent nécessiter un post-traitement. Le cuir peut montrer des bords légèrement brûlés ou caramélisés. Les textiles, selon leur type, peuvent avoir des bords légèrement fondus qui peuvent prévenir l'effilochage.
Selon la puissance du laser, le bois peut être découpé jusqu'à une épaisseur de 20 mm ou plus. Les bois plus tendres sont généralement plus faciles à couper que les bois durs. L'épaisseur que le laser peut traiter varie selon le matériau. Le cuir épais ou certains textiles peuvent nécessiter plus de puissance que les matières plus fines.
La découpe du bois génère de la fumée qui doit être correctement extraite. De plus, il y a un faible risque d'incendie lors de la découpe laser du bois. La découpe de matières comme le cuir ou certains plastiques peut dégager des fumées toxiques. Il est crucial d'avoir une bonne ventilation et de s'assurer que le matériau n'émet pas de gaz nocifs lorsqu'il est chauffé.
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En conclusion, le bois est un matériau très utilisé pour la gravure au laser. Grâce à ses nombreuses variations, il est très polyvalent et permet une vaste utilisation pour plusieurs objets, domaines et styles. Il reste le plus abordable et permet alors de se faire la main lors d’un apprentissage ou bien d’être commercialisé comme chez les artisants.
