{"id":580,"date":"2020-09-24T21:10:28","date_gmt":"2020-09-24T19:10:28","guid":{"rendered":"https:\/\/edu.ge.ch\/site\/fabrication-numerique\/?p=580"},"modified":"2020-09-30T16:47:50","modified_gmt":"2020-09-30T14:47:50","slug":"creation-dune-boite-rigide-mesure","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/edu.ge.ch\/site\/fabrication-numerique\/2020\/09\/24\/creation-dune-boite-rigide-mesure\/","title":{"rendered":"Cr\u00e9ation d’une boite rigide \u00ab\u00a0sur mesure\u00a0\u00bb"},"content":{"rendered":"

Logiciels utilis\u00e9s :<\/strong> Inkscape
\nMachines utilis\u00e9es :<\/strong> D\u00e9coupeuse laser (On’l’fait)
\nTemps de r\u00e9alisation :<\/strong> ~45′ \u00e0 120′ selon le design et la taille
\nPrix :<\/strong> selon les dimensions et les mat\u00e9riaux<\/p><\/blockquote>\n

R\u00e9sum\u00e9 :<\/h3>\n

Cr\u00e9ation d’une boite en bois et plexiglass en 2,5D sous Inkscape et par d\u00e9coupe laser.<\/p>\n

<\/h4>\n

\"\"<\/h4>\n

Avant propos.<\/h4>\n

Le SEMLab ne disposant pas de d\u00e9coupeuse laser (voir l’article<\/a>), l’exemple d’illustration a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 chez l’un de nos partenaires. Selon le cas, il est \u00e9galement possible de r\u00e9aliser les pi\u00e8ces avec les fraiseuses num\u00e9riques du SEM Lab.<\/p>\n

Le design a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 enti\u00e8rement sous Inkscape. Les \u00e9tapes importantes \u00e9tant ainsi r\u00e9alis\u00e9es manuellement, elles favorisent la compr\u00e9hension de la correspondance 2D – 3D, propre \u00e0 la 2,5D. Pour les gens press\u00e9s, ou pour les designs plus complexes, il existe des g\u00e9n\u00e9rateurs automatiques comme Boxes.py<\/a>.<\/p>\n

 <\/p>\n

\u00c9tapes de \u00ab CAO \u00bb :<\/h3>\n

0 – Concept et prise de mesure.<\/strong> Avant de d\u00e9buter la CAO, il est n\u00e9cessaire de d\u00e9terminer les dimensions de la bo\u00eete et l’\u00e9paisseur des mat\u00e9riaux qui seront utilis\u00e9s. R\u00e9aliser un croquis \u00e0 la main peut s’av\u00e9rer utile pour visualiser les diff\u00e9rentes pi\u00e8ces.<\/em> Dans Inksape, assurez-vous d’avoir s\u00e9lectionn\u00e9 les [mm] comme unit\u00e9 de r\u00e9f\u00e9rence, dans le menu \u00ab\u00a0propri\u00e9t\u00e9s du document\u00a0\u00bb (Ctrl+Maj+D). Il est possible \u00e0 tout moment de v\u00e9rifier des dimensions gr\u00e2ce \u00e0 l’outil \u00ab\u00a0R\u00e8gle\u00a0\u00bb (M).<\/p>\n

1 – Cr\u00e9ation des surfaces ext\u00e9rieures sous Inkscape.<\/strong> A l’aide de l’outil \u00ab\u00a0Rectangle\u00a0\u00bb (F4), cr\u00e9ez les surfaces ext\u00e9rieures des diff\u00e9rentes faces. Dimensionnez-les correctement en utilisant les param\u00e8tres \u00ab\u00a0L\u00a0\u00bb et \u00ab\u00a0H\u00a0\u00bb situ\u00e9s juste sous la barre de menu. A noter qu’une fois les rectangles convertis en chemin (\u00e9tape suivante), ils ne pourront plus \u00eatre facilement dimensionner (il faut supprimer les contours pour obtenir les dimensions correctes).<\/em> Il est inutile de cr\u00e9er toutes les faces si certaines sont parall\u00e8les. En effet, les planches d\u00e9coup\u00e9es pouvant \u00eatre utilis\u00e9e dans un sens ou dans l’autre. Ainsi, sur une bo\u00eete parall\u00e9l\u00e9pip\u00e9dique rectangle, il ne faut dessiner que 3 faces (Avant, Lat\u00e9rale, Sup\u00e9rieure).<\/em><\/p>\n

2 – Cr\u00e9ation des embo\u00eetements : ajout des n\u0153uds.<\/strong> Apr\u00e8s avoir converti les rectangles en chemin (Ctrl+Maj+C), il faut ajouter des n\u0153uds de fa\u00e7on r\u00e9guli\u00e8re. Pour cela, il suffit d’utiliser la fonction \u00ab\u00a0Ajouter des n\u0153uds<\/em>\u00a0\u00bb de l’outil \u00ab\u00a0Modifier le chemin<\/em>\u00a0\u00bb du menu \u00ab\u00a0Extensions<\/em>\u00ab\u00a0. S\u00e9lectionnez l’option \u00ab\u00a0Par nombre de segments\u00a0\u00bb et r\u00e9glez le param\u00e8tre sur une valeur appropri\u00e9e (de pr\u00e9f\u00e9rence impaire). Attention, cette m\u00e9thode va d\u00e9doubler le point de d\u00e9part (g\u00e9n\u00e9ralement en haut \u00e0 gauche), il est conseill\u00e9 de fusionner les 2 points (apr\u00e8s s\u00e9lection par un rectangle de s\u00e9lection)\u00a0 \u00e0 l’aide du bouton \u00ab\u00a0Joindre les n\u0153uds s\u00e9lectionn\u00e9s\u00a0\u00bb de l’outil \u00ab\u00a0\u00e9dition des n\u0153uds\u00a0\u00bb (F2).<\/em><\/p>\n

3 – Cr\u00e9ation des embo\u00eetements : d\u00e9calage des segments.<\/strong> Avant d’effectuer le d\u00e9calage des segments pour l\u2019embo\u00eetement \u00e0 queue droite, il faut d\u00e9doubler les points. En mode \u00ab\u00a0\u00e9dition des noeuds<\/em>\u00a0\u00bb (F2), commencez par les s\u00e9lectionner (avec un rectangle de s\u00e9lection et la touche Maj en cas de s\u00e9lection en plusieurs \u00e9tapes). Alternativement, vous pouvez s\u00e9lectionner tous les points (Ctrl+A) puis d\u00e9selectionner les 4 coins (Maj + clic gauche).<\/em> Dupliquez-les avec le raccourci \u00ab\u00a0Maj+D\u00a0\u00bb. D\u00e9s\u00e9lectionnez les points (clic gauche \u00e0 c\u00f4t\u00e9 du trac\u00e9) puis s\u00e9lectionnez les segments \u00e0 d\u00e9caler (en cliquant dessus avec la touche Maj enfonc\u00e9e) en alternance, d’un seul c\u00f4t\u00e9. Modifiez la valeur X ou Y (sous la barre de menu – en fonction du c\u00f4t\u00e9) pour d\u00e9caler les segments vers l’int\u00e9rieur, de l’\u00e9paisseur du mat\u00e9riau qui va s’ins\u00e9rer. R\u00e9p\u00e9tez l’op\u00e9ration pour les autres c\u00f4t\u00e9s de toutes les zones d’emboitement. N’h\u00e9sitez pas \u00e0 d\u00e9placer les formes (F1 + magn\u00e9tisme) ou utilisez la r\u00e8gle (M) pour v\u00e9rifier l’exactitude des emboitements.<\/p>\n

4 (optionnel) – Ajout de gravures.<\/strong> Les d\u00e9coupeuses laser ou les fraiseuse num\u00e9riques sont capables d’effectuer des gravures (d\u00e9coupes incompl\u00e8tes). Si tel est le cas, il peut \u00eatre n\u00e9cessaire de dupliquer des formes (Ctrl+D apr\u00e8s s\u00e9lection) voir d’utiliser les outils de sym\u00e9trie (V ou H), pour r\u00e9aliser le plan de toutes les faces.<\/p>\n

5 – Pr\u00e9paration \u00e0 la d\u00e9coupe laser.<\/strong> Selon la machine utilis\u00e9e, la pr\u00e9paration n’est pas forc\u00e9ment la m\u00eame. Demandez au Fablab manager (email en haut \u00e0 gauche de ce site), les param\u00e8tres \u00e0 utiliser et la pr\u00e9paration n\u00e9cessaire.<\/em> Dans tous les cas, dimensionnez le document (Ctrl+Maj+D) selon les planches \u00e0 disposition et agencez-y les diff\u00e9rentes pi\u00e8ces.<\/p>\n

 <\/p>\n

Exemple :<\/h4>\n

Pour cet exemple, je vais r\u00e9aliser un caisson pour la petite fraiseuse du SEMLab<\/a>. Il s’agit de r\u00e9aliser un parall\u00e9l\u00e9pip\u00e8de rectangle le plus haut possible (selon les planches \u00e0 ma disposition), sans fond, et avec la face avant r\u00e9alis\u00e9e en plexiglass plut\u00f4t qu’en bois.<\/p>\n

Je dispose de planches de contreplaqu\u00e9 de 6mm d’\u00e9paisseur en 30x60cm, et de plexiglass de 3mm d’\u00e9paisseur. En plus du collage, la structure sera renforc\u00e9e par de petite vis (en raison des vibrations importantes de la fraiseuse). Je r\u00e9alise donc un rapide croquis pour noter mes mesures. La boite fera 43cm de c\u00f4t\u00e9, et pour la hauteur, je d\u00e9cide de me limiter \u00e0 27 cm, puisque mes planches mesurent 30cm de c\u00f4t\u00e9 et qu’il faut toujours pr\u00e9voir une marge.<\/p>\n

\"\"J’ouvre Inkscape et je m’assure que l’unit\u00e9 par d\u00e9faut soit le millim\u00e8tre (dans les propri\u00e9t\u00e9s du document – Ctrl+Maj+D). Avec l’outil \u00ab\u00a0Rectangle\u00a0\u00bb (F4) je dessine un rapide rectangle sans me soucier de sa position ni de ses dimensions. J’\u00e9dite la largeur (L) et la hauteur (H) directement dans les param\u00e8tres, sous la barre de menu, pour qu’elles correspondent \u00e0 l’un de mes c\u00f4t\u00e9s (43×27 cm). Je converti ensuite ce rectangle en chemin (Ctrl+Maj+C). A partir de l\u00e0, je ne pourrai plus me fier aux param\u00e8tres L et H car l’\u00e9paisseur du contour sera pris en compte par Inkscape.<\/em><\/p>\n

\"\"J’ajoute maintenant les points suppl\u00e9mentaires \u00e0 l’aide de la fonction \u00ab\u00a0Ajouter des n\u0153uds<\/em>\u00a0\u00bb de l’outil \u00ab\u00a0Modifier le chemin<\/em>\u00a0\u00bb dans le menu \u00ab\u00a0Extension<\/em>\u00ab\u00a0. Je s\u00e9lectionne l’option \u00ab\u00a0par nombre de segments<\/em>\u00a0\u00bb que je r\u00e8gle sur 19. J’applique puis je ferme la boite de dialogue (car elle ne se ferme pas toute seule). Je rep\u00e8re la duplication du point de d\u00e9part (qui s’affiche diff\u00e9remment, g\u00e9n\u00e9ralement il s’agit du coin sup\u00e9rieur gauche<\/em>), que je vais supprimer (en s\u00e9lection les 2 points par un rectangle de s\u00e9lection en mode \u00ab\u00a0\u00e9dition des n\u0153uds\u00a0\u00bb<\/em> – F2) \u00e0 l’aide du bouton ad\u00e9quat (\u00ab\u00a0Joindre les n\u0153uds s\u00e9lectionn\u00e9s<\/em>\u00ab\u00a0).<\/p>\n

Je vais ensuite s\u00e9lectionner tous les n\u0153uds (Ctrl+A en mode \u00ab\u00a0\u00e9dition des n\u0153uds<\/em>\u00a0\u00bb – F2) sauf ceux des 4 coins (Maj+clic gauche pour les d\u00e9selectionner) pour les dupliquer (Maj+D). Je passe ensuite en \u00ab\u00a0s\u00e9lection g\u00e9n\u00e9rale\u00a0\u00bb (F1) et je duplique tout l’objet (Ctrl+D), que je d\u00e9place aussit\u00f4t. En effet, les faces avants et les faces lat\u00e9rales ont les m\u00eames dimensions mais des embo\u00eetements compl\u00e9mentaires.<\/em> J’ajoute des textes (F8) pour rep\u00e9rer mes faces. Et j’en profite pour ajouter un carr\u00e9 de 43x43cm (face sup\u00e9rieure) qui subit la m\u00eame pr\u00e9paration que les autres faces.<\/p>\n

\"\"Je repasse en \u00ab\u00a0\u00e9dition des n\u0153uds<\/em>\u00a0\u00bb (F2) et je s\u00e9lectionne un segment sur deux (Maj+clic gauche sur chaque segment) du c\u00f4t\u00e9 sup\u00e9rieur. J’\u00e9dite ensuite la valeur Y (sous le menu) pour r\u00e9aliser un d\u00e9calage de 6mm\u00a0(l’\u00e9paisseur de ma planche) vers l’int\u00e9rieur (toujours). Je r\u00e9p\u00e8te l’op\u00e9ration pour chaque c\u00f4t\u00e9 de chaque face, impliqu\u00e9 dans un embo\u00eetement. Je m’assure d’alterner les segments s\u00e9lectionn\u00e9s entre les faces d’un embo\u00eetement. Je n’h\u00e9site pas \u00e0 d\u00e9placer mes formes (F1 et magn\u00e9tisme activ\u00e9) pour m’assurer que l’embo\u00eetement soit correct. Dans ma situation, 3 plans suffisent car m\u00eame si j’ai des \u00e9paisseurs de planches diff\u00e9rentes entre l’avant et l’arri\u00e8re, elles s’encastrent de la m\u00eame fa\u00e7on dans les panneaux lat\u00e9raux et la face sup\u00e9rieure, car j’ai choisi un nombre impaire de segments.<\/em><\/p>\n

Il me reste maintenant \u00e0 r\u00e9gler le probl\u00e8me de la face sup\u00e9rieure, dont les dimensions exc\u00e8dent les planches \u00e0 ma disposition (43x43cm pour 30x60cm). Je dois donc la couper en 2 parties. J’aurais pu la s\u00e9parer en 2 parties parfaitement sym\u00e9triques pour m’\u00e9conomiser un plan de d\u00e9coupe, mais en gaspillant du bois. Je fais donc le choix d’optimiser la taille d’une des parties pour \u00eatre le plus proche possible de mes 30 cm (moins la marge). J’utilise la r\u00e8gle (M) pour rep\u00e9rer le segment de l\u2019embo\u00eetement le plus ad\u00e9quat. \"\"Je s\u00e9lectionne le c\u00f4t\u00e9 lat\u00e9ral du segment en mode d’\u00e9dition des n\u0153uds<\/em> (F2) et gr\u00e2ce au bouton ad\u00e9quat (\u00ab\u00a0Supprimer un segment entre deux n\u0153uds non terminaux<\/em>\u00ab\u00a0), je le supprime sans supprimer les n\u0153uds. Je fais pareil avec le segment correspondant sur le c\u00f4t\u00e9 oppos\u00e9 de mon objet. Je s\u00e9lectionne maintenant les 2 n\u0153uds \u00ab\u00a0int\u00e9rieurs\u00a0\u00bb (Maj + clic gauche) et j’utilise le bouton ad\u00e9quat (\u00ab\u00a0Joindre les n\u0153uds terminaux s\u00e9lectionn\u00e9s par un nouveau segment<\/em>\u00ab\u00a0) pour cr\u00e9er un segment entre eux . Je fais de m\u00eame avec les 2 n\u0153uds \u00ab\u00a0ext\u00e9rieurs\u00a0\u00bb. J’ai d\u00e9sormais 2 trac\u00e9s corrects, mais toujours li\u00e9s dans le m\u00eame objet. Je s\u00e9pare donc les deux (Ctrl+Maj+K) pour les disposer ind\u00e9pendamment sur mon document.<\/p>\n

Je sauvegarde mon document sans me soucier de la position exacte des \u00e9l\u00e9ments, car selon la d\u00e9coupeuse laser utilis\u00e9e, la pr\u00e9paration des tracer va diff\u00e9rer. La cr\u00e9ation (prise de mesures comprises) m’aura pris une petite vingtaines de minutes. J’aurai pu ajouter un pr\u00e9per\u00e7age pour les vis, mais les r\u00e9aliser \u00e0 la perceuse directement me prendra que peu de temps (et je devrai de toute fa\u00e7on percer l’autre planche dans sa tranche).
\n<\/em><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

\u00c9tapes de \u00ab\u00a0FAO\u00a0\u00bb :<\/h3>\n

Remarque : Tous les mat\u00e9riaux ne peuvent \u00eatre utilis\u00e9s avec une d\u00e9coupeuse laser. Assurez-vous de disposer de mat\u00e9riaux compatibles.<\/p>\n

Pr\u00e9voyez un \u00e9chantillon suppl\u00e9mentaire pour faire les ajustements des param\u00e8tres de gravure et de d\u00e9coupe.<\/p><\/blockquote>\n

0 – D\u00e9termination des param\u00e8tres.<\/strong> A l’aide d’un \u00e9chantillon, testez les diff\u00e9rents combinaisons de vitesse et de puissance pour obtenir une d\u00e9coupe et une gravure optimale. Cette \u00e9tape doit \u00eatre r\u00e9p\u00e9t\u00e9e \u00e0 chaque mat\u00e9riau ou entre des d\u00e9coupes espac\u00e9es de plusieurs semaines (la puissance du laser diminue en fonction de son utilisation et de la propret\u00e9 des lentilles).<\/p>\n

1 – Cr\u00e9ation des instructions machines.<\/strong> A l’aide du logiciel adapt\u00e9 \u00e0 la d\u00e9coupeuse, pr\u00e9parez les d\u00e9coupes et les gravures en utilisant les param\u00e8tres ad\u00e9quats. Renseignez-vous aupr\u00e8s du FabLab Manager (email en haut \u00e0 gauche de ce site).<\/em><\/p>\n

2 – Mise en place du mat\u00e9riau et r\u00e9glage du Z.<\/strong> La planche est plac\u00e9e dans la machine et positionn\u00e9e correctement. Il peut \u00eatre n\u00e9cessaire de scotcher celle-ci \u00e0 la grille, en particulier si elle est voil\u00e9e (attention, le scotch va laisser des marques de br\u00fblure au passage du laser<\/em>). Une fois en place, r\u00e9glez la hauteur (axe Z) selon la proc\u00e9dure ad\u00e9quate, afin de focaliser le faisceau laser de fa\u00e7on optimale.<\/p>\n

3 – Gravure et d\u00e9coupe.<\/strong> Lancez la gravure et la d\u00e9coupe selon la proc\u00e9dure ad\u00e9quate.<\/p>\n

4 – R\u00e9cup\u00e9ration des pi\u00e8ces.<\/strong> Apr\u00e8s la d\u00e9coupe, laissez la ventilation extraire toutes les fum\u00e9es, puis r\u00e9cup\u00e9rez les pi\u00e8ces et enlevez les d\u00e9bris.<\/p>\n

5 – Assemblage.<\/strong> Apr\u00e8s avoir mont\u00e9 \u00ab\u00a0\u00e0 blanc\u00a0\u00bb la boite et proc\u00e9d\u00e9 aux ajustements n\u00e9cessaires, encollez les surfaces d\u2019embo\u00eetement et r\u00e9alisez le montage d\u00e9finitif. Utilisez des sangles, des serre-joints ou des vis pour stabiliser la structure le temps du s\u00e9chage de la colle. A notez que selon les mat\u00e9riaux, il peut \u00eatre n\u00e9cessaire de poncer l\u00e9g\u00e8rement la surface br\u00fbl\u00e9e pour am\u00e9liorer l’encollage.<\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

Exemple :<\/h4>\n

Dans cet exemple, la d\u00e9coupe a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e au FabLab \u00ab\u00a0On’l’fait\u00a0\u00bb<\/a>. Le logiciel CAM utilis\u00e9 est Lightburn<\/a>, et permet de g\u00e9n\u00e9rer le g-code qui sera lu par la machine. D’autres logiciels peuvent \u00e9crire du g-code d\u00e9di\u00e9 \u00e0 cette machine, notamment Inkscape via un plug-in (non-install\u00e9 au SEM).<\/em><\/p>\n

La premi\u00e8re \u00e9tape consiste \u00e0 d\u00e9terminer les param\u00e8tres de d\u00e9coupe (vitesse et puissance) adapt\u00e9s \u00e0 mes mat\u00e9riaux. Sous Lightburn, je cr\u00e9e des petits carr\u00e9s, et j’assigne un vitesse diff\u00e9rente (la puissance \u00e9tant de toute fa\u00e7on \u00e0 100% pour une d\u00e9coupe) \u00e0 chacun d’eux. Le Fablab Manager va m’aider \u00e0 d\u00e9terminer ma gamme de test. J’effectue ensuite le test sur un \u00e9chantillon (la proc\u00e9dure n’est pas d\u00e9taill\u00e9e dans ce tutoriel<\/em>).<\/p>\n

Une fois les bons param\u00e8tres d\u00e9termin\u00e9s (un pour le bois et un autre pour l’acrylique), je peux ouvrir mon fichier SVG. Tous les trac\u00e9s vont \u00eatre visibles. Il me faut donc les positionner un \u00e0 un et assigner une autre couleur que mon noir d’origine. Je d\u00e9sactive la g\u00e9n\u00e9ration du g-code pour les trac\u00e9s restants (ceux en noir), et je param\u00e8tre mon trac\u00e9 actif avec la valeur test\u00e9e auparavant. J’effectue une pr\u00e9visualisation avec le g\u00e9n\u00e9ration d’aper\u00e7u, puis je cr\u00e9e le G-code correspondant. Je proc\u00e8de ainsi pour tous mes trac\u00e9s (dont les g-codes sont nomm\u00e9s de fa\u00e7on \u00e9quivoque), soit 5 fichiers g-code (Lat\u00e9ral, Avant, Arri\u00e8re, Sup\u00e9rieur 1 et Sup\u00e9rieur 2).<\/p>\n

Je charge un premier fichier sur la d\u00e9coupeuse laser, et je proc\u00e8de \u00e0 l’installation du mat\u00e9riau (pour le bois, je suis oblig\u00e9 de fixer les planches les plus voil\u00e9es avec du scotch de masquage). Je positionne manuellement le point 0;0 sur le coin inf\u00e9rieure gauche de ma planche, et je r\u00e8gle la focale. Je referme le capot, j’allume l’alimentation du laser et l’extracteur de fum\u00e9e et la d\u00e9coupe peut commencer.<\/p>\n

\"\"Une fois la d\u00e9coupe termin\u00e9e, j’attends l’\u00e9vacuation de la fum\u00e9e et je r\u00e9cup\u00e8re ma pi\u00e8ce d\u00e9coup\u00e9e. J’enl\u00e8ve le reste de planche et je recommence les op\u00e9rations pour la d\u00e9coupe suivante. Une fois toutes les d\u00e9coupes r\u00e9alis\u00e9es, j’\u00e9teins la d\u00e9coupeuse laser et ses diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments.<\/p>\n

Les tests, la g\u00e9n\u00e9ration du g-code et l’ensemble des d\u00e9coupes m’auront pris environ trois quarts d’heures.<\/em><\/p>\n

Je passe maintenant au montage. Je commence par percer l’emplacement pour les vis avec une petite m\u00e8che. \"\"Je passe ensuite au montage test, sans colle. Tout s\u2019embo\u00eetant parfaitement, j’encolle alors le bois de 3 planches et je r\u00e9alise le premier montage. Avec la perceuse, je termine les trous et je vis les panneaux entre eux (me dispensant d’utiliser des serre-joints). J’encolle et perce les autres panneaux au fur et \u00e0 mesure et je termine avec l’acrylique (qui ne peut pas \u00eatre coll\u00e9 avec la colle \u00e0 bois).<\/p>\n

Apr\u00e8s plusieurs heures (pour laisser la colle s\u00e9cher), ma boite est termin\u00e9e et peut \u00eatre pos\u00e9e sur la fraiseuse du SEM Lab.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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