Si vous envisagez de découper du bois au laser, sachez que cela peut poser quelques défis.
Pour surmonter ces défis, il est important de sélectionner le bon outil et de définir les paramètres laser optimaux.
Dans cet article, je discute en détail de la découpe laser du bois et je vous aide à comprendre tout ce que vous devez savoir.
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découpe laser du bois – Les bases
Le bois est une matière organique naturelle que vous pouvez facilement découper au laser. Étant un matériau organique, il pose certains défis.
La qualité de la découpe laser sur le bois dépendra de son épaisseur, de sa densité, de sa teneur en résine, de sa couleur, de sa texture et de son humidité. De plus, leurs versions en bois de cœur, aubier, bois initial et bois final se comportent différemment lorsqu’elles sont découpées au laser.
Cela signifie simplement que différentes pièces en bois donnent des résultats différents au laser. Il serait donc préférable de passer du temps à tester et à trouver les paramètres appropriés pour votre application.
Les bois les meilleurs et les plus couramment utilisés pour la découpe laser sont le balsa, l'aulne, le tilleul, le peuplier, le cèdre, le pin, le chêne, le noyer, l'acajou, le cerisier, l'érable, le bouleau, le multiplex, le liège et le bois stratifié.
Vous pouvez utiliser un laser à diode 10 W pour la plupart des projets de loisirs et de bricolage, mais pour les projets professionnels de grand volume, un CO2 le laser sera le meilleur choix.
Comment couper du bois au laser – Étapes
Étape 1 : Créer le design
Lors de la préparation du design pour la découpe laser du bois, la principale chose à considérer est l’épaisseur du bois et la puissance laser de votre machine.
Découper des détails complexes dans du bois épais à l'aide d'un laser de faible puissance peut s'avérer difficile, car effectuer plusieurs passes augmente la largeur de saignée, brûlant ainsi ou affaiblissant les détails complexes.
De plus, lors de l'exécution de plusieurs passes continues sur un détail complexe, le laser peut augmenter la chaleur dans une zone localisée et mettre le feu à la pièce.
Ainsi, pour éviter de tels incidents, il est préférable de laisser le laser effectuer un passage sur toute la conception, puis d'effectuer le passage suivant, permettant à la pièce de refroidir entre les deux.
Étape 2 : Effectuer des tests
Le bois est un matériau naturel, ce qui signifie que la structure de chaque type de bois diffère de l'autre.
Par conséquent, il est toujours conseillé d’effectuer des essais lorsque vous travaillez avec un autre type de bois.
En dehors de cela, les résultats peuvent également varier au sein des différents lots d’un même bois en raison de la différence dans la structure des grains, la teneur en sève et l’humidité.
Bien que vous puissiez vous référer à des vidéos et à des guides pour connaître les paramètres laser testés pour différents types de bois, chaque configuration varie l'une de l'autre, il est donc conseillé d'utiliser ces valeurs comme référence pour effectuer vos propres tests.
Généralement, il est recommandé de commencer avec le réglage recommandé le plus bas et de progresser lentement jusqu'à obtenir les meilleurs résultats.
Étape 3 : Définir les paramètres laser optimaux
| Paramètre | Recommandation |
|---|---|
| Type de laser | CO2 ou laser à diode |
| Puissance laser | Laser à diode 10 W pour bois jusqu'à 6 mm d'épaisseur Laser CO2 40W pour projets professionnels |
| Vitesse de coupe | Varie selon les types de bois (des tests sur échantillons sont recommandés) |
| Taille du spot | Le plus petit possible |
| Assistance aérienne | Une assistance pneumatique à haute pression est recommandée |
| Table de travail | Table en nid d'abeille ou à épingles pour éviter les taches de fumée au dos |
| Système d'échappement | Obligatoire car la fumée est générée par le bois |
1. Puissance du laser et vitesse de coupe
Avec mon laser à diode xTool D1 Pro 20 W, j'ai pu réaliser des coupes nettes dans du bois de pin de 5 mm d'épaisseur à 600 mm/min en 4 passes.
Pendant ce temps, avec son module de 40 W, j'ai pu réaliser des coupes de 40 mm de profondeur dans le pin à une vitesse de 300 mm/min en utilisant une puissance de 100 % et une assistance pneumatique de 30 psi en 11 passages.
En revanche, un laser à diode de 10 W peut couper du pin jusqu'à 6 mm d'épaisseur à 300 mm/min et 100 % de puissance en 6 passages.
Pour les applications professionnelles, un laser CO2 de 40 W est recommandé.
J'ai pu réaliser des coupes nettes dans du bois de chêne de 18 mm d'épaisseur en un seul passage à une vitesse de 2 mm/s et à 100 % de puissance en utilisant mon xTool P2 CO de 55 W.2 laser.
D'un autre côté, les lasers à fibre ne sont pas très efficaces pour travailler le bois, car ils ont un faible taux d'absorption sur le bois, ce qui provoque des marques de brûlure irrégulières et des coupes inégales.
2. Ajustez la mise au point laser
Un petit point de faisceau peut générer la densité d'énergie la plus élevée, permettant au laser de couper facilement le bois, et comme toute l'énergie est concentrée sur un seul point, vous pourrez couper des morceaux de bois épais.
Pour le CO2 lasers, où vous pouvez échanger l'objectif, il est préférable d'utiliser un objectif avec une grande profondeur de champ lors de la découpe de pièces en bois épaisses.
Ces lentilles permettent au laser de conserver son point focal étroit sur toute la profondeur de la pièce, produisant des coupes nettes.
Cependant, pour les lasers à diode à focale fixe, il est préférable de réaliser la découpe en plusieurs passes tout en ajustant le laser après chaque passe pour tenir compte de l'augmentation de la profondeur.
3. Utiliser l'assistance pneumatique et l'échappement
Lorsqu’il est découpé au laser, le bois se vaporise et laisse des cendres. Ces cendres peuvent s’accumuler dans la saignée et réduire la capacité du laser à réaliser des coupes nettes.
Ainsi, l’utilisation d’une assistance pneumatique vous permet de souffler la demande et facilite ainsi des coupes plus rapides et plus propres.
En revanche, les bois à forte teneur en sève produisent des fumées nocives lors de la découpe au laser. Un système d’échappement permettra d’évacuer toute la fumée emprisonnée dans la zone de travail.
Parfois, faire plusieurs passages sur du bois épais provoque également de la fumée. Il est préférable d'avoir une assistance pneumatique et un échappement fonctionnant ensemble pour de tels travaux.
Étape 4 : Faire la coupe
Après vous être assuré de la conception et des paramètres laser appropriés, vous pouvez exécuter la découpe.
Cependant, le bois est un matériau inflammable et peut facilement prendre feu.
Il est donc fortement recommandé de surveiller le laser tout au long du processus pour garantir la sécurité.
Les défis de la découpe laser du bois
1. Brûlures des bords et taches de fumée
Lorsque le bois est découpé au laser, il laisse un bord brûlé, ce qui pose problème dans la plupart des applications.
Pour réduire les effets de carbonisation, vous devrez utiliser une assistance pneumatique avec un compresseur d’air haute pression.
Bien que l'utilisation de l'assistance pneumatique réduise également les taches de fumée, il est préférable d'utiliser un lit en nid d'abeille ou une table à épingles pour réduire la carbonisation au dos de la pièce.
Lors d’une coupe à basse vitesse, le développement de charbon sera élevé. Cependant, une vitesse appropriée ne produit qu’un minimum de charr, et pour le constater, vous devrez faire des tests de coupe.
2. Vapeurs toxiques
Les fumées provenant de la coupe de certains bois d'ingénierie contiennent des composés chimiques qui sont toxiques lorsqu'ils sont inhalés pendant une longue période. Un système d'échappement aidera à les éliminer en temps opportun.
Sinon, les fumées bloqueront également le trajet du laser, réduiront l’intensité du laser et provoqueront des coupes inégales.
Découpe et gravure laser d'autres matériaux
Voici quelques guides détaillés sur la découpe laser de plusieurs matériaux.
Questions fréquemment posées
Le MDF est-il bon pour la découpe laser ?
Le MDF n’est pas une bonne option pour la découpe laser. Les fabricants utilisent de l'urée-formaldéhyde pour coller différentes couches de MDF. Lorsqu'ils sont découpés au laser, ils peuvent libérer du gaz formaldéhyde dangereux. Les MDF laser sont une meilleure alternative aux MDF à usage général lors de la découpe laser. Les MDF laser sont spécialement conçus pour être découpés et gravés au laser.
Quel bois peut-on découper au laser ?
Vous pouvez facilement découper au laser la plupart des bois ayant une faible densité et épaisseur de grain. L'aulne, le balsa, le tilleul, le contreplaqué laser de bouleau, le peuplier, le cèdre et le pin sont quelques-unes des meilleures options pour la découpe laser.
Comment réaliser des découpes laser-bois ?
Pour réaliser des découpes de bois au laser, vous devez d'abord concevoir la forme que vous souhaitez découper à l'aide du logiciel de CAO de votre choix. Choisissez ensuite le bois adapté à votre projet et vérifiez s'il peut être découpé à l'aide de votre laser. Une fois que tout est prêt, vous pouvez charger votre dessin dans le logiciel laser pour le découper. Vous pouvez essayer de nombreux projets en bois différents avec une découpeuse laser ou un graveur.
Quelle est la meilleure gravure laser pour le bois ?
Le meilleur laser pour la gravure laser sur bois est un laser à diode (810 – 1064 nm) d’une puissance de 15 W ou 20 W. Ils constituent une bonne option si votre application nécessite uniquement la gravure de textes, de logos et de dessins sur du bois. Ils sont également plus abordables que le CO.2 et les lasers à fibre.
