DOCUMENTATION - LASER #

Bienvenue dans la documentation de l’outil Laser Magic.

Il s’agit d’un logiciel Open-source et gratuit, ce logiciel a été conçu pour faciliter la préparation de fichiers à destination des machines laser de gravure ou de découpe. Principalement orienté vers la communication avec les machines fonctionnant sous le protocole GRBL, il peut être facilement étendu pour supporter d’autres modèles de contrôleurs laser. Pour télécharger la dernière version du logiciel vous pouvez-vous rendre ici

L’outil permet de transformer des éléments vectorisés en commandes pour la machine, qu’il s’agisse de découpe ou de gravure. Il prend également en charge des options avancées pour optimiser la qualité et la précision des travaux laser.

Fonctionnalités principales

1. Gestion des types d’opérations : découpe et gravure Découpe laser : Transformer des objets vectorisés en chemins de découpe, avec gestion des puissances et vitesses adaptées pour différents matériaux. Gravure laser : Transformer des objets vectorisés ou rasterisés en motifs gravés, avec un contrôle précis de la puissance du laser.
2. Personnalisation de la gravure : puissance et vitesse Vous pouvez paramétrer des niveaux de puissance variés et des vitesses distinctes en fonction des exigences du matériau et du résultat attendu (par exemple, gravure profonde ou gravure légère).
3. Rasterisation des images Ce logiciel permet la conversion d’images en noir et blanc (rasterisation) pour une reproduction précise lors de la gravure laser. Chaque pixel de l’image est converti en un point ou une ligne gravée selon l’intensité et le contraste souhaité.
4. Overscanning L’overscanning est une technique qui consiste à désactiver le laser juste avant que la tête de gravure ne ralentisse aux bords de l’image ou du tracé. Cela permet d’éviter des brûlures excessives et des bords trop marqués, garantissant ainsi un résultat plus propre et uniforme.
5. Air Assist La fonctionnalité d’Air Assist permet de souffler de l’air pendant la gravure ou la découpe, ce qui aide à réduire les brûlures et l’accumulation de résidus sur le matériau. L’air dirigé éloigne également les débris et améliore la qualité de découpe ou de gravure, particulièrement utile pour les matériaux sensibles.
6. Choix de l’algorithme de remplissage Le logiciel propose plusieurs algorithmes de remplissage pour optimiser la gravure des zones pleines :
   • Printer Fill : Remplissage classique ligne par ligne, similaire au fonctionnement d’une imprimante.
   • Flood Fill : Remplissage basé sur un algorithme de propagation, utile pour les zones irrégulières.
   • Span Fill : Optimise le mouvement pour remplir les zones plus efficacement, réduisant ainsi les temps de gravure tout en maintenant une qualité uniforme.
7. Extensibilité vers d’autres protocoles Bien que le logiciel fonctionne principalement avec le protocole GRBL, il est conçu pour être modulable et adaptable à d’autres systèmes de contrôle de machines laser. Cela permet une grande flexibilité et une prise en charge future d’autres modèles de machines.

Pour vous aidé à débuter, nous avons concu une tutoriel permettant de vous aider à préparer votre fichier et l’envoyé sur votre machine préféré. L’ensemble des tests à été fait sur une sculpfun S9 et S30 mais d’autre machine sont utilisable.

Rappel des étapes nécessaires au bon déroulé de la production de gravure #

Ce tutoriel va reprendre l’ensemble nécessaire à produire votre première gravure sur votre machine.

Nous découperons ce tutoriel en différentes étapes:

1. Préparation de votre SVG
   • Utilisation d’Inkscape
   • Gestion de la vitesse par la couleur
   • Gestion de la puissance par l’opacité
   • Le dessin vectorisé, les bonnes pratiques
   • CAS D’ÉTUDES: La vectorisation
2. Création de votre fichier .ngc
   • Via le terminal
   • Via interface graphique
   • Préparer son fichier via le Plugin

1.1 PRÉPARATION DE VOTRE SVG #

Pour cette documentation, nous utiliserons le logiciel open-source Inkscape. Il existe d’autres logiciels de dessin vectoriel, comme Illustrator.

1.2 Gestion de la vitesse par la couleur #

• Rouge étant le plus rapide en terme de vitesse de gravure et découpe (dernière rangée de la matrice) Le rouge signifie que vous avez choisit d’appliquer 100% de la vitesse indiquée dans les paramètres de préparation du .ngc
• bleu étant le plus lent en terme de vitesse de gravure et découpe ( premiere rangée de la matrice ) Le bleu signifie que vous avez choisit d’appliquer 10% de la vitesse indiqué dans les paramètres de préparation du .ngc

1.3 Gestion de la puissance par l’opacité #

• L’opacité 100% sera exprimée comme 100 % de la puissance indiquée dans les paramètres de préparation au .ngc ( colonne à droite)
• L’opacité 10% sera exprimée comme 10 % de la puissance indiquée dans les paramètres de préparation au .ngc ( colonne à gauche)

Cependant si vous ne l’avez pas déjà intégrer, vous pouvez récupérer la palette ici:

https://gitlab.com/MadSquirrels/lasermagic/laser_tool/-/tree/master/plugins/src/Laser.gpl?ref_type=heads

La palette de couleur s’appelle “Laser” et vous pouvez l’installer en exécutant dans le dossier plugins:

• sous Windows: MakeFile.bat
• sous Linux: make install

Il est impératif d’utiliser les couleurs de cette gamme, sinon, le path ne sera pas pris en compte lors de la création du fichier .ngc, utilisé par la laser.

1.4 LE DESSIN #

Vos formes / votre dessin doit être composé unique de “Path”,

Lors de la réalisation de vos dessins, n’oubliez pas de simplifier et d’avoir le dessin le plus propre possible. (le moins de “path” indépendants possible)

Une astuce simple pour cela est d’utiliser dans le menu ‘path’ l’option ‘union’ qui permettra de supprimer tout les chemins qui s’entrecroise, évitant pour le laser de passer plusieurs fois au même endroit.

Si les éléments ne se touchent pas, ils doivent rester des path indépendants dans votre dessin. Si vous utilisez la fonction “combiner” pour n’en refaire qu’un et unique path, le slicer pourra avoir des problèmes sur le calcul du chemin à effectuer et rendre la réalisation plus longue.

Pour cela utiliser l’option “Split path” dans le menu path pour extraire les path qui ne se touche pas.

1.5 CAS D’ÉTUDES: La vectorisation #

Après la vectorisation de votre image, les différentes parties de votre image sont combinées en un seul path. Or, on a vu précédemment, que lorsque nos formes sont séparées, pour une question d’efficacité de calcul du chemin, il vaut mieux que chaque formes soit un path indépendant.

Chemin > Séparer

1.6 Cas d’erreur #

1.6.1 La couleur incorrecte #

Si la couleur que vous avez choisi n’est pas une couleur appartenant à la gamme colorée “MATLAB”, vous aurez un message d’erreur sur ce path lors de la transformation en .ngc avec Magic Laser

Pour afficher les warning:

Sur Windows:

set RUST_LOG=warn

Sur Linux:

export RUST_LOG=warn

Le path n’ayant pas la bonne couleur ne sera pas traité et n’apparaitra pas dans UGS

2. CRÉATION DE VOTRE FICHIER .NGC #

Vous aurez besoin d’aller télécharger les dernière release de l’outil ici.

Pour les débutants nous conseillons de commencer par l’utilisation de la méthode avec le plugin inkscape

2.1 VIA le TERMINAL: #

1. se placer dans le dossier souhaitez pour la création de vos fichiers laser.
2. Utiliser la fonction — help pour connaitre comment utiliser l’exécutable et les options.

1/ Commande de base

2.2 Via interface graphique #

Lancer l’exécutable laser-magic-ui

Pour ouvrir un fichier .svg préparer selon les instructions plus haut appuyez sur le bouton Open

Il ne vous reste plus qu’à compléter les valeurs selon vos besoins et vos matériaux.

Vous avez également le choix entre différents algorithmes.

Flood fill et Span fill sous tous les 2 des algorithme de diffusion permettant d’accélérer l’exécution de la gravure.

L’algorithme Span fill devrait être un peu plus efficace pour la génération du fichier, assistant son utilisation, cependant il faut expérimenter les différents rendu pour choisir ce que l’on préfère.

Vous pouvez maintenant générer votre fichier .ngc en appuyant sur le bouton Generate

Un terminal s’ouvre automatiquement, et vous donne la progression du traitement du fichier ainsi que d’éventuelles erreurs.

2.3 Préparer son fichier via le Plugin #

Les avantages de cette manière de procédé:

1. Les paramètres d’impression sont déjà présent dans le fichiers. Vous n’avez plus crainte d’oublier les paramètres d’impression si vous ouvrez le fichiers dans six mois
2. Si vous partagez le fichiers, la personne recevant le fichier à également les paramètres d’impression directement intégré dans le fichier.

Installation #

Windows #

1. Télécharger: “plugins lasermagic windows installer” ici
2. Double cliquer pour installer
3. C’est tout

Linux #

1. Télécharger: “plugins lasermagic linux” ici
2. Extraire l’archive
3. Lancé en root le script “installer.sh”
4. C’est tout

Utilisation #

1. Mettre Les paths dans des groupes. chaque groupe aura une caractériqtiques d’impression.

2. Une fois l’installation de l’extension, vous pouvez faire Extensions > Laser > prepare Laser

3. Ouvrir l’option XML de ton fichier Edition> Editeur XML ou l’icone

Une fois la fenêtre ouverte, en sélectionnant le groupe de vos chemins, vous trouvez dans l’éditeur XML les différents paramètres pour le passage à la Laser.

Une fois votre fichier préparé:

Quand vous souhaiterez génerez votre fichier gcode allez dans Extension -> Export -> Export Laser ou si vous preferez utiliser l’outil en cli ou UI sauvegarder le fichier SVG et utiliser les commandes expliquez plu haut.

Paramétrage des options avancée #

Les images #

Les images sont nativement supportées par le logiciel, sans qu’aucune action supplémentaire ne soit requise de la part de l’utilisateur. L’image sera automatiquement convertie en un rendu adapté pour la gravure, en utilisant la rasterisation, ce qui permet de produire une représentation en noir et blanc fidèle à l’original.

La méthode actuellement utilisée pour le rendu des images est la rasterisation, mais des améliorations sont prévues, notamment l’ajout du dithering. Cette technique permettra d’obtenir des rendus améliorés, en particulier sur des matériaux moins uniformes, offrant ainsi une meilleure gestion des nuances et un rendu visuellement plus agréable.

Voici un autre exemple de gravure réalisé, cette fois-ci sur un objet finalisé.

Overscanning #

1. Qu’est ce qu’est l’overscanning

L’overscanning est une technique utilisée dans les systèmes de gravure laser pour éviter des brûlures excessives et des imperfections sur les bords des motifs gravés. Lorsqu’une tête de gravure laser s’arrête ou change de direction à la fin d’un passage, il peut y avoir une accumulation d’énergie à ces points, créant des zones surbrûlées ou des bords trop marqués.

L’overscanning résout ce problème en faisant en sorte que la tête du laser continue de se déplacer au-delà des limites du motif avant de ralentir et de changer de direction. Pendant cette phase de dépassement, le laser est déjà désactivé. Cela permet à la tête de décélérer en dehors de la zone de gravure, empêchant ainsi que des variations de vitesse n’affectent la qualité des bords gravés.

2. Principe de fonctionnement dans lasermagic

Dans lasermagic, l’overscanning est contrôlé par un nombre flottante overscanning. Cette valeur détermine la distance supplémentaire que la tête de gravure doit parcourir après l’arrêt du laser, avant de ralentir ou de changer de direction.

La formule utilisée pour calculer cette distance est la suivante :

Distance a parcourir = Vitesse × Overscanning Distance a parcourir = Vitesse×Overscanning

• Vitesse : Il s’agit de la vitesse à laquelle la tête de gravure se déplace pendant l’opération.
• Overscanning : C’est la valeur flottante définie par l’utilisateur, qui correspond au facteur par lequel la distance de dépassement sera multipliée. Par exemple, une valeur de 0.1 signifie que la tête du laser continuera à se déplacer de 10 % de la vitesse initiale avant de commencer à ralentir.

3. Comment utiliser l’overscanning dans lasermagic ?

Pour ajuster l’overscanning dans votre projet, vous devez définir une valeur appropriée en fonction de la vitesse et du type de gravure que vous réalisez. Voici les étapes pour utiliser l’overscanning de manière optimale :

Définir la vitesse de gravure : La première étape consiste à définir la vitesse à laquelle la tête de gravure se déplacera. Cela dépend du matériau que vous gravez et du niveau de détail requis.

Déterminer la valeur d’overscanning : Ensuite, choisissez une valeur d’overscanning qui contrôle la distance supplémentaire que la tête va parcourir après l’arrêt du laser. Une valeur plus élevée (ex : 0.2) entraînera un dépassement plus important, tandis qu’une valeur plus faible (ex : 0.05) réduira la distance parcourue.

Par exemple, si la vitesse est réglée à 100 mm/s et que l’overscanning est fixé à 0.1, la tête de gravure parcourra 100 mm/s × 0.1 = 10 mm supplémentaires après l’arrêt du laser avant de ralentir. Optimiser en fonction du matériau : L’overscanning peut être ajusté en fonction du type de matériau et des résultats souhaités. Pour des matériaux sensibles aux brûlures comme le bois ou le cuir, une valeur plus élevée permettra de minimiser les marques aux extrémités. Pour des matériaux plus résistants, une valeur plus faible peut suffire.

4. Exemple d’utilisation

Supposons que vous gravez un motif sur du bois à une vitesse de 150 mm/s et que vous avez observé que les bords sont légèrement brûlés, même lorsque le laser est réglé correctement. Pour améliorer la qualité de gravure sur les bords, vous pouvez ajuster l’overscanning.

Vitesse : 150 mm/s Overscanning : 0.1 La distance de dépassement sera donc : 150mm/s × 0.1 = 15mm

Cela signifie que la tête du laser continuera de se déplacer sur une distance de 15 mm au-delà de chaque bord avant de commencer à décélérer. Le laser étant éteint durant ce dépassement, les bords seront plus nets et sans surchauffe.

5. Conclusion

L’overscanning est une fonctionnalité essentielle pour garantir des gravures de haute qualité, particulièrement sur des matériaux sensibles ou lors de travaux nécessitant des détails précis. En ajustant la valeur d’overscanning selon la vitesse de gravure et les caractéristiques du matériau, vous pouvez éviter les problèmes de brûlures et améliorer l’esthétique des bords de vos gravures.

Remplissage #

1. Qu’est-ce que le remplissage pour la gravure laser ? Le remplissage (ou hachurage) est une méthode utilisée dans la gravure laser pour couvrir les zones pleines d’un motif ou d’une image avec des lignes gravées. Contrairement à la découpe, où le laser suit des contours pour couper un matériau, la gravure laser implique de remplir des zones entières avec un motif gravé, ce qui nécessite une stratégie de mouvement du laser pour couvrir efficacement la surface.

L’objectif du remplissage est de maximiser l’efficacité (réduire le temps de gravure) tout en maintenant la qualité de la gravure (uniformité des gravures sur les surfaces pleines).

Dans lasermagic, le paramètre algo-fill permet de choisir parmi plusieurs algorithmes de remplissage en saisissant un texte spécifique (comme printer, spanfill, ou floodfill), chacun ayant des caractéristiques uniques.

2. Différents algorithmes de remplissage Il existe plusieurs algorithmes de remplissage que vous pouvez utiliser pour adapter la gravure en fonction des besoins spécifiques de votre projet. Voici une explication détaillée de chaque algorithme disponible :

a) Algorithme Printer Fill Description : Le Printer Fill (remplissage type imprimante) fonctionne de manière linéaire, en gravant ligne par ligne, de façon similaire à une imprimante à jet d’encre. Le laser se déplace d’un côté à l’autre de la zone à graver en suivant des lignes horizontales ou verticales, et grave la surface de manière systématique.

Avantages :

• Facile à mettre en œuvre.
• Convient aux surfaces pleines et régulières.
• Assure une couverture uniforme et prévisible.

Inconvénients :

• Peut être plus lent que d’autres algorithmes pour des zones complexes.
• Nécessite beaucoup de mouvements dans les zones où le laser ne grave pas.

Quand l’utiliser :

• Recommandé pour des zones larges et simples.
• Idéal pour les formes régulières où le temps de gravure n’est pas une contrainte majeure.

b) Algorithme Span Fill

Description : Le Span Fill est conçu pour minimiser le temps de déplacement du laser en optimisant les trajets sur la zone à graver. Contrairement au Printer Fill, qui déplace le laser sur toute la longueur ou la largeur de l’objet, Span Fill utilise des segments plus courts, en ne gravant que les zones nécessaires sans déplacements inutiles.

Avantages :

• Optimise le mouvement de la tête laser pour réduire le temps de gravure.
• Plus rapide que le Printer Fill, surtout pour les zones complexes ou non continues.

Inconvénients :

• Peut être légèrement plus compliqué à paramétrer pour certains projets.
• Risque de marques visibles si le matériau réagit différemment à des variations de trajectoire.
• prend plus de puissance de calcul

Quand l’utiliser :

Idéal pour les motifs complexes ou détaillés. Efficace sur des surfaces irrégulières ou des zones découpées où une couverture linéaire traditionnelle serait inefficace.

c) Algorithme Flood Fill

Description : Le Flood Fill fonctionne de manière similaire à l’algorithme de remplissage que l’on trouve dans les logiciels graphiques, où le laser « remplit » progressivement la zone en suivant un chemin basé sur la forme et les contours des objets. Il commence généralement par le centre d’une zone et la remplit progressivement en fonction des bordures.

Avantages :

• Très efficace pour des formes complexes et irrégulières.
• Réduit les déplacements inutiles du laser dans des zones où il n’y a rien à graver.
• Peut être plus rapide que les autres méthodes dans certains cas où les motifs sont très irréguliers.

Inconvénients :

• Moins intuitif que le Printer Fill pour les utilisateurs qui préfèrent un remplissage linéaire.
• Peut entraîner des variations dans la gravure si les réglages ne sont pas correctement ajustés.

Quand l’utiliser :

Recommandé pour des formes complexes avec des bords irréguliers. Efficace pour graver des zones non contiguës ou des formes avec des contours détaillés.

3. Comment utiliser le remplissage dans lasermagic ? Dans lasermagic, le choix de l’algorithme de remplissage est géré via le paramètre algo-fill. Ce paramètre prend un texte en entrée, et vous pouvez sélectionner l’un des trois algorithmes mentionnés (printer, spanfill, floodfill) en spécifiant simplement le nom de l’algorithme.

Voici comment utiliser ce paramètre :

Définir l’algorithme de remplissage : Vous pouvez ajuster le paramètre algo-fill en fonction du type de motif que vous gravez et des exigences de votre projet. Par exemple, pour une zone large et régulière, vous pouvez utiliser le Printer Fill (algo-fill = printer). Pour des motifs complexes, optez pour Span Fill ou Flood Fill.

Test et optimisation : Il est conseillé d’expérimenter avec les différents algorithmes pour déterminer lequel offre les meilleurs résultats en fonction de la complexité de votre design, du matériau utilisé et du temps de gravure disponible. Chaque algorithme a des avantages dans des situations spécifiques, et le choix optimal dépend souvent du type de projet.

4. Exemple d’utilisation pratique

Si vous gravez un logo simple sur une plaque en bois, vous pouvez choisir Printer Fill pour garantir une gravure uniforme sur toute la surface. Si vous travaillez sur un motif détaillé avec des formes irrégulières, comme une image vectorielle complexe, utiliser Flood Fill ou Span Fill permettra de réduire le temps de gravure tout en maintenant une précision élevée dans les zones à graver. Conclusion Le remplissage est une partie essentielle de la gravure laser pour les zones pleines ou les formes complexes. En fonction de vos besoins, vous pouvez choisir parmi plusieurs algorithmes (printer, spanfill, floodfill) en utilisant le paramètre algo-fill. Le choix de l’algorithme aura un impact direct sur la qualité de la gravure, le temps d’exécution et l’efficacité des mouvements du laser.

Air assist #

1. Qu’est-ce que l’Air Assist ?

L’Air Assist est une fonctionnalité utilisée dans la gravure et la découpe laser pour améliorer la qualité du travail et protéger le matériau. Cette fonctionnalité fonctionne en projetant un flux d’air constant à haute pression directement sur la zone où le laser est en train de graver ou de découper.

Ce flux d’air sert plusieurs objectifs :

• Réduction des brûlures : Il aide à refroidir la zone touchée par le laser, ce qui réduit le risque de brûlures excessives ou de carbonisation des matériaux comme le bois, le papier ou l’acrylique.
• Élimination des débris : L’Air Assist souffle les résidus (fumée, poussière, particules) générés par le laser lors de la gravure ou découpe, empêchant qu’ils ne se déposent à nouveau sur la surface et compromettent la qualité de la gravure ou ne causent des taches.
• Amélioration de la sécurité : En dissipant les débris inflammables, l’Air Assist réduit le risque de combustion accidentelle lors de la gravure de matériaux comme le bois ou certains plastiques.

L’Air Assist est particulièrement utile dans les travaux de découpe de matériaux épais ou inflammables, ainsi que dans la gravure fine où la précision et la propreté sont cruciales.

2. Comment fonctionne l’Air Assist dans lasermagic ?

Dans lasermagic, l’activation de l’Air Assist est simple. Il s’agit d’un paramètre binaire (true/false) que vous pouvez contrôler via l’option air-assist.

Lorsque vous activez cette option (air-assist = true), le logiciel envoie une commande pour déclencher l’Air Assist pendant l’opération de gravure ou de découpe. Ce flux d’air est synchronisé avec l’activité du laser, c’est-à-dire que l’air est projeté sur la zone de travail uniquement pendant que le laser est en fonctionnement.

Matériaux inflammables : L’Air Assist est particulièrement recommandé pour des matériaux comme le bois, le cuir, le papier, et certains plastiques, où les résidus de gravure ou découpe peuvent s’enflammer ou se carboniser facilement. Gravure détaillée : Si vous travaillez sur des projets nécessitant une grande précision (comme la gravure de détails fins sur des surfaces sensibles), l’Air Assist peut aider à garder la zone de gravure propre et sans résidus qui pourraient interférer avec le faisceau laser. Découpe de matériaux épais : Lors de la découpe de matériaux épais, l’Air Assist aide à éliminer les résidus accumulés dans la découpe, ce qui permet un meilleur passage du laser et une découpe plus nette.

3. Vérifiez votre matériel :

Pour que l’Air Assist fonctionne correctement, assurez-vous que votre machine laser est équipée d’un système d’air comprimé ou d’une pompe à air dédiée, capable de fournir un flux d’air stable et suffisant. Ce flux d’air doit être dirigé vers la tête laser pour qu’il soit efficace.