Gravure CNC

La gravure CNC est un processus de fabrication soustractif qui utilise un outil de coupe rotatif pour retirer avec précision le matériau d'une pièce, créant ainsi la forme ou le design souhaité. Il est très précis et efficace, permettant des résultats reproductibles et précis. La gravure CNC est préférée par de nombreuses industries pour créer des pièces et des composants aux détails complexes, ainsi que dans la production d'enseignes et d'objets décoratifs.

Compte tenu de l'avancement de la fabrication de machines et d'équipements, la gravure CNC est le thème que nous allons exposer ici. Consultez ce guide pour trouver ce que vous devez apprendre pour votre travail de gravure CNC.

Qu'est-ce que la gravure CNC ?

La gravure est un processus de découpage et de sculpture d'un dessin dans une surface de matériau dur, souvent fait pour décorer ou étiqueter l'objet. Traditionnellement, cela se faisait à l'aide d'un ensemble d'outils de gravure manuels, mais maintenant la gravure CNC (Computer Numerical Control) est également disponible. Cette méthode utilise une machine contrôlée par ordinateur pour sculpter le dessin et peut être utilisée à des fins pratiques et artistiques. Il est moins sujet aux erreurs et augmente la vitesse du processus, permettant une gravure plus complexe et précise.

Types de machines de gravure CNC

Moulin et Mini Machines de Gravure CNC

La gravure peut être faite avec n'importe quel Fraiseuse CNC. Le maximum vitesse de la broche est un facteur important à prendre en compte lors de la détermination de l'adéquation d'une machine à la gravure. Comme les outils utilisés pour la gravure sont généralement de petit diamètre et que les matériaux gravés sont souvent plus tendres, des vitesses de broche plus élevées sont nécessaires.

Si la broche de la fraiseuse n'arrive pas à atteindre la vitesse requise, il peut être judicieux d'investir dans une sous-broche, qui permettra à la machine d'entreprendre plus efficacement les tâches de gravure.

Gravure de routeur

Routeurs CNC sont des machines généralement utilisées à des fins de gravure. Ils sont composés d'un dispositif de coupe contrôlé par ordinateur qui est monté avec une défonceuse portative dans le but de couper divers matériaux. Les routeurs CNC sont généralement équipés d'un grand lit et d'une broche à grande vitesse pour des gravures précises et efficaces, généralement en trois axes. Comme ils ne sont pas aussi solides que les fraiseuses, ils conviennent mieux aux matériaux plus tendres tels que le bois, le plastique et l'acrylique.

Machine de gravure laser

Les lasers peuvent être utilisés pour la gravure selon deux méthodes. Tout d'abord, un graveur laser suffisamment puissant peut couper à travers le matériau. Deuxièmement, même si le graveur laser ne possède pas la puissance nécessaire pour découper le matériau, il peut toujours être utilisé pour le décolorer avec un procédé appelé marquage laser.

Par rapport aux outils utilisant des fraises rotatives, les graveurs laser sont généralement plus simples à utiliser. En effet, ils n'ont besoin que d'une position XY, car ils ne nécessitent pas l'ajout d'un axe Z.

En outre, rayons lasers n'exercez aucune force sur la pièce à usiner, ce qui signifie qu'il n'est pas nécessaire de se préoccuper du maintien de la pièce. Souvent, la pièce peut simplement être placée sur la table de la machine laser et maintenue en place par gravité.

Machines de découpe laser CNC courantes

Lasers à fibre
Les lasers à fibre sont des lasers à semi-conducteurs qui fonctionnent en produisant un faisceau de lumière laser « germe » qui est ensuite amplifié dans des fibres de verre spécialement conçues. Ils sont plus adaptés à la gravure sur métal car ils sont capables de produire un faisceau lumineux 100 fois plus concentré qu'un CO₂ Laser.
Laser à cristal
Les lasers à cristal partagent des applications similaires avec les lasers à fibre.
Diode laser
Les graveurs laser très bas de gamme sont généralement équipés de diodes laser d'une puissance nettement inférieure à 5 watts. Étant donné que ces lasers ne sont pas capables d'exécuter une large gamme de tâches en raison de leur faible niveau de puissance, ils sont pour la plupart une nouveauté.
CO₂ Lasers à gaz
CO₂ Le laser est le type de laser le plus largement utilisé dans les machines de gravure au laser. Cet équipement est rempli de dioxyde de carbone et est relativement abordable tout en offrant des performances et une qualité élevées. Par conséquent, ils sont mieux adaptés pour travailler sur des matériaux qui ne sont pas métalliques.

Matériaux disponibles

Une machine de gravure laser peut travailler avec une grande variété de matériaux, notamment :

Plastique
Cuir
Bois
Matériaux enduits : Alternativement, il peut être plus simple d'utiliser un laser qui vaporise ou change la couleur d'un revêtement. Certains revêtements ont été spécialement conçus pour cette raison.
Métaux : Cela nécessite une grande quantité d'énergie et, dans certains cas, certains types de lasers fonctionnent à des fréquences plus adaptées au travail du métal pour faciliter la gravure sur métal.

Exigences de puissance laser

La puissance du laser nécessaire dépend du matériau et de la fonction à laquelle il sera affecté. Par exemple, les données suivantes peuvent servir de guide pour différentes exigences de puissance pour différentes épaisseurs de matériau lors de la coupe de matériaux comme le plastique et le bois :

1/8″ d'épaisseur nécessite 30w
1/4″ d'épaisseur nécessite 40w
3/8″ d'épaisseur nécessite 50 à 60w
1/2″ d'épaisseur nécessite 75 à 120w

Les chiffres fournis ne sont que des estimations. Il est plausible d'utiliser un laser avec une puissance inférieure pour couper quoi que ce soit de n'importe quelle épaisseur, mais cela prendra plus de temps que le passage unique estimé par les chiffres.

Comme la sélection du bon laser de puissance peut être complexe, il est préférable de parler au fabricant pour déterminer ce qui conviendrait le mieux à votre application donnée.

En savoir plus sur Découpeur laser CNC : ce que vous devez savoir

Techniques de gravure

Gravure au laser

La gravure au laser est une technologie de découpe moderne qui utilise un faisceau laser focalisé pour vaporiser le matériau d'une zone spécifiée. La tête laser se déplace systématiquement afin de créer des gravures nettes et très détaillées avec un contrôle précis de la direction, de la vitesse et de la profondeur.

Gravure rotative CNC

La gravure rotative CNC est une forme d'enlèvement de matière qui utilise un outil rotatif pour graver des panneaux, des plaques signalétiques et différentes figures 3D sur du bois, entre autres. En utilisant des outils informatisés, un large éventail de formes et de motifs peut être produit.

Gravure électrique

La gravure électrique fonctionne avec des procédés d'usinage et de soudage par décharge électrique. Une anode en métal est placée contre le matériau - faisant office de cathode - à travers laquelle le courant passe, brûlant le matériau et produisant la gravure souhaitée. Cette méthode est limitée aux matériaux conducteurs uniquement.

Gravure à la main

La gravure à la main est une technique traditionnelle et nécessite des outils spéciaux comme une courbe à arêtes vives. Cette méthode est la plus appropriée pour les gravures délicates, comme celles sur les pierres tombales, et est un choix idéal pour les travaux manuels complexes.

Outils de gravure CNC

Trois types de fraises sont couramment utilisés dans les machines de gravure CNC, à savoir les fraises à graver, les fraises en V, les fraises à billes et les fraises diamantées. Chacun présente des avantages spécifiques en termes de performances, de matériaux ou de coût.

Fraises à graver

Les fraises à graver sont très similaires aux mèches en V, mais sont plus petites, fabriquées en carbure monobloc et contiennent une seule flûte plate. Ce type de fraise est souvent peu coûteux et délicat, mais pas nécessairement le meilleur choix pour les performances.

V-bit

Un V-bit est le plus fréquemment utilisé pour la gravure sur bois et est composé d'un noyau en acier avec des bords en carbure brasés. Il est disponible dans une grande variété d'angles de pointe pour permettre la création du niveau de détail et de largeur souhaité.

Fraises boule

Une fraise alternative, une fraise à bout sphérique, est créée à partir d'une taille de 1/32" et est bénéfique pour la gravure sur plastique et métal. Il n'a pas de pointe pointue et est composé de deux à quatre cannelures en spirale, ce qui le rend plus durable et productif qu'un fraise à graver. Cependant, la précision de la gravure peut ne pas être aussi nette.

Mèche diamantée

Un foret diamanté est un outil utilisé pour la gravure qui consiste en une pointe en diamant qui est chargée par ressort et traînée le long du matériau sans aucune rotation. Cette méthode est utilisée pour graver la surface du matériau et elle est généralement utilisée pour graver des matériaux tels que :

Laiton
Acier inoxydable
Verre et céramique
Aluminium anodisé
Acrylique et polycarbonate
Marbre / pierre / granit

Matériaux disponibles pour la gravure CNC

Une machine de gravure CNC est idéale pour couper du bois, du plastique ou du métal.

Gravure Bois

Le bois est un matériau souple, il ne peut donc pas fournir un grand niveau de détail, ce qui signifie que vous devrez graver plus profondément et utiliser des mèches plus épaisses que si vous graviez du métal ou du plastique.

Vous pouvez graver sur n'importe quel type de bois, mais vous devez vous assurer que la taille de la gravure est plus grande sur des bois plus tendres afin d'obtenir un niveau de détail satisfaisant.

En savoir plus sur notre Bois d'usinage CNC Capacités

Gravure Métal

La plupart des matériaux métalliques peuvent être gravés sur une machine CNC, même si la machine n'est pas assez puissante pour couper tout le bloc de métal. La force nécessaire pour graver est beaucoup plus faible que pour couper. Les métaux courants utilisant la gravure CNC comprennent :

Gravure Plastiques

La gravure sur plastique est faisable, cependant, il est recommandé d'utiliser des plastiques plus durs pour assurer de bons résultats. Les plastiques plus durs courants utilisant la gravure CNC comprennent :

Des plastiques plus souples tels que polyéthylène et LDPE peuvent être utilisés, mais ils nécessiteront plus de soins.

Il est essentiel d'utiliser des outils tranchants et d'ajuster la vitesse avec soin, car des outils émoussés et des vitesses de coupe lentes peuvent provoquer des frottements et entraîner des gouttes de plastique fondues collées sur le foret de gravure.

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