TinyCut/fr

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TinyCut

Release status: concept

Tinny cut.png
Description
Découpe Laser Transportable
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Laser Cut
CAD Models
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Au seins du GsiLab FabLab de L'ENSGSI, nous voulons développer une découpeuse laser transportable. Nous l'avons nonmée Tiny_Cut. Nous avons basé notre travail sur la FoldaRap2 puisque nous travaillons avec M.Gilloz. Notre projet chercher donc à transformer cette imprimante 3D en découpe laser portable.


Challenge

Nous cherchons à développer notre machine le plus rapidement possible, en faisant correspondre, notre démarche de conception avec les objectif pédagogique de notre cours de CAO. Pour cela nous développons notre Tiny Cut à partir de d'élément pré-exsitant pour découpe laser. Nous chercherons aussi à réutiliser le plus largement possible d'autre projet open-source; particulièrement celui de M.Gilloz avec qui nous travaillions.Notre challenge consiste donc à intégrer l'ensemble de ces éléments d'une grande découpe laser dans une structure portable de taille réduite 30cm*30cm. Nous disposons d'un peu moins de 3 mois pour développer ce projet.


Etudes amont / Analyse de l’existant / Opportunités

La découpe laser est une des machines les plus prisées des FabLabs pour plusieurs raisons :

  • Utilisation aisée
  • Plans de découpe faciles à produire
  • Possibilité de créer des volumes (3D) à partir de découpes 2D
  • Et encore bien d'autres en fonction de l'utilisation

Elle intéresse particulièrement les architectes qui ont besoin d'une machine abordable qu'ils pourraient utiliser en permanence. La découpeuse du laboratoire leur est bien utile puisqu'elle permet à ces architectes de réaliser leurs maquette facilement et proprement. Cette découpeuse pourrait donc repondre à un besoin réel et grandissant.

Ils sont tout de même près à investir une certaine somme dans la mesure où la découpeuse laser peut leur faire économiser un temps précieux. Le temps de réalisation d'une maquette à la main approche une cinquantaine d'heures(découpe du carton avec une précisions qui doit approcher celle de la découpe au laser). Avec la découpeuse laser, cela prend trois à quatre heures...

Actuellement, il est possible d'acquérir une découpeuse laser petit format avec 600€


Le problème c'est qu'elle est beaucoup trop grosse : environ 100x70cm minimum pour les plus petite. De plus la zone découpe est ridicule. Notre découpeuse serait largement plus petite 30x30cm mais serait transportable. L'intérêt d'une telle machine est que l'on peut la poser SUR la matière, ce qui induit que nous n'avons plus de problèmes de dimensions (plus besoin de faire rentrer la matière dans la machine), les objets à traiter peuvent être de taille illimité !

Il exsiste des projet Do It Yourself Laser et de découpe laser libre d'accès. Le principe est d'en faire une à bas coût (élément Do It Yourself préconcus), via des projets open source croisant laser et reprap.

Le principal problème de toutes les découpes laser est qu'elles ne sont pas autonomes. Il faut toujours ajouter une machine de filtration annexe qui est coûteuse et très encombrante.

Nous devons donc nous démarquer avec cette découpeuse sur plusieurs points : prix, taille (plus compacte), filtration...


Objectif

Critère que dois remplir notre découpe laser

1.

  • Véritable découpe laser avec tube CO2
  • Capacité de gravure et de découpe
  • Mobile
  • De taille réduite
  • Avec la plus grand surface de découpe possible

2.

  • Modulaire
  • Montage facile (Avec peu d'outils)
  • Structure légère mais protectrice
  • Respectant toutes les règles de sécurité

3.

  • A un prix raisonnable proche des découper laser chinoises les moins cher


Notre idée pour répondre à ses contraintes

1.

  • Tube Laser CO2 4w 250mm
  • Structure 30cm*30cm*20cm
  • On place la machine sur la matière, ce n'est pas la matière qui rentre dans la petite.


2.

  • Se baser sur la FoldaRap2 (pièce imprimé au montage facile).
  • Utiliser des profilés Alu standard à base carré 20*20mm de longeur de 20cm ou 30cm

3.

  • Utiliser les même éléments pré-concus que dans les machines chinoises
  • Profilé Alu Standard
  • Imprimer le maximum de pièce


Spécifications

Généralités

  • Printed Parts: 20-21
  • Non-Printed Parts: Laser tube, Power laser, optical part, laser water cooling, air boost,
  • Cost: 700-800€
  • Cutting Size: entre 300mm (ou 200mm) * 300mm (ou 200mm)
  • Resolution : a voir ?? mm and ?? mm
  • Speed: ?? mm/s
  • Filtration intégrée. Filtre Efficacité H13 (filtre 99.95% des particules > 0.3 microns)

Laser

  • Tube Laser à gaz CO2
  • Laser issue du domaine médicale
  • Puissance 4W
  • Alimentation par création d'un arc électrique de 5000V dans du Co2.

Filtration

Reprise des caractéristiques d’une filtration dédiée à la découpe laser :

  • Filtration de chez BOFA, modèle AD-ORACLE.
  • Débit 380 m3/h
  • 1 filtre type F8 (filtre fin pour les poussières, particules)
  • 1 filtre type HEPA 13 pour les gaz, COV (composants organiques volatiles) et petites particules. Selon la norme : filtre 99,997% des particules inférieures à 0,3 microns


En fonction des dimensions de notre machine :

  • Réduction du débit d’extraction
  • Extracteur en ligne (pour encastrer) 160 m3/h. Dimensions : 120x120x38mm
  • 1 pré filtre “mousse” à fabriquer aux dimensions du filtre H13. Type cadre.
  • 1 filtre HEPA13 d’aspirateur (respecte la même norme que ci-dessus). Dimensions : 200x168x38
  • Création d’un support pour filtre H13 (encastrement du filtre, reprise des dimensions et écartement des deux filtres)
  • Création d’un support pour adapter les filtres aux dimensions de l’extracteur.


But : Avoir une filtration qui prend peu de place, qui s’intègre à la machine et des filtres remplaçables facilement.


Matériaux et possibilités de travail (découpe, gravure)

Quels matériaux on peut découper ? Graver ? Quelle épaisseur ? Quelles dimensions ?


AVANCEMENT DU TRAVAIL

  • Nous avons eu l'occasion de présenter notre travail au directeur de l'ENSGSI.Celui-ci à accepter de nous financer.
  • Nous avons produit depuis notre Bill of Material Tiny Cut, un véritable devis.

File:DEVIS_tiny_cut_.pdf

  • Grâce à ce financement, nous avons pu réaliser presque l'ensemble de nos achats nécessaires.
  • En attendant la livraison de l'ensemble des éléments, nous avons déjà démarré notre travail de réflexion et de conception. Nous avons réalisé une représentation de chacune des pièces en mousse, pour nous aider à la conception.
  • Achat: Il ne nous maque plus que le tube laser.

Tube dont nous avons retardé l'achat, pour re-réfléchir avec M.Gilloz, et être capable de mieux évaluer quel rapport puissance/longueur à choisir. Nous pensions initialement à un tube 4W, 250mm, mais cela nous semble finalement à la réflexion insuffisant pour être assuré de découper au moins du bois. Nous nous tournons donc vers une solution 20W, 450mm. Ce nouveau tube, un peu plus long, semble après modélisation volumique, acceptable quant à notre objectif de créer une machine relativement compacte.

  • Nous avions initialement prévu sur notre budget 107 € pour le tube laser. Ce prix qui ne prenait pas en compte malheureusement les frais de transport que nous devons donc ajouter. Pour cet achat stratégique, et central, nous voudrions faire le choix de la performance, avec un tube laser 20W au lieu de 4W. Nous avons contacté un fournisseur qui avec les frais de transport et le payement PayPal (assurance), nous le propose à 253 $ soit environ 200 €.
  • Validation de l’extension de budget ?



Inspiration

Some details that I found interesting or related or want to integrate to this idea of a portable laser cutter ...

External links, media/press, etc.

We like feedback from the community:

  1. marinosaurus page mention to be doing this project.
  2. User:Marinosaurus

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History // forecast

  • 2013/02: beginning
  • 2013/02: Bills of materials, sourcing, buying
  • 2013/02/27 : Rendez-vous With the ENSGSI director for sourcing
  • 2013/03: Developing CO2 and printing test, Receving the part.
  • 2013/04: Assembling work, and presentation of the project for our school.


Autre Analyse à mettre en place

Cinématic Chain

Power Chain

Production process

Astonishment report

Other notification

Kilogramme price Idea of production process for this machine.


Bill of Material Tiny Cut

Reste à faire

  • Étudier l'intégration des filtres (pré-filtre et filtre H13) à la TinyCut.
  • Prévoir le remplacement des filtres et l'étanchéité. (CAO)
  • Présentation du projet plus détaillé
  • Spécifications techniques précises
  • ...