Dessin 2D vectoriel

Apprenez à dessiner pour la découpeuse - graveuse laser

Tous domaines | Tous cycles

DIFFICULTÉ FACILE | 1 HEURE

Le découpeuse - graveuse laser est une machine très puissante et versatile qui permet de découper et/ou graver différents matériaux.
Celle que nous avons à la Chaufferie est une "Trotec Speedy 300". D'une puissance de 80 Watts, elle peut découper jusqu'à 1cm d'épaisseur de contreplaqué. Elle a un plateau de coupe de 50x75cm, mais nous travaillons essentiellement avec des feuilles de 40x60cm.

Nous gardons en permanence ces matériaux en stock à la Chaufferie :

MDF 3mm d'épaisseur
MDF 6mm d'épaisseur
Acrylique 3mm d'épaisseur

Cependant, cette magnifique machine ne fonctionne pas toute seule, et il faut avant tout dessiner les pièces à découper/graver.
Dans cette formation nous apprendrons à dessiner spécifiquement pour la découpeuse - graveuse laser, à l'aide d'un logiciel de dessin vectoriel.

La découpeuse - graveuse laser.

La découpeuse - graveuse laser est capable de graver et découper différents matériaux :

Matériel	Gravure	Découpe
Contreplaqué
Acrylique
Plexiglass
Métal
Verre

C'est une machine à la fois très robuste et très fragile : la lentille et les miroirs sont très sensibles à la chaleur et aux poussières.
La découpeuse - graveuse laser chauffe le matériel jusqu’à son point de sublimation. Par conséquent, il y a un risque d'incendie non négligeable, et lorsque vous opérez la machine, vous devez en tout temps rester dans le local à proximité de la machine.
La précision de la découpeuse - graveuse laser est de l’ordre de 1 micromètre.
Il y a 2 paramètres pour régler la profondeur de la découpe ou de la gravure : la puissance du laser et sa vitesse de déplacement. Par exemple, pour découper du MDF 3mm d'épaisseur, nous utilisons une puissance de 100% et une vitesse de 1,4%. Pour graver le même matériau, nous utilisons une puissance de 60% et une vitesse de 60%.
Plus de détails sur l'opération de la machine dans la section correspondante : opération de la découpeuse - graveuse laser.

Les dessins découpés ou gravés doivent être au format vectoriel. Une image JPEG, PNG ou TIFF ne pourra pas être gravée.

Le dessin vectoriel.

Contrairement au dessin matriciel (format d’image le plus répandu : jpeg, png, tiff…), le format vectoriel n’est jamais pixellisé. Les formes sont en fait des fonctions mathématiques qui sont recalculées chaque fois qu’on zoom dessus. Résultat : l’image est nette et parfaite quel que soit le format.
Les images au format vectoriel sont utilisées dans le design graphique, le design de logo ou le web entre autre. C’est un format pratique pour l’impression très grand format comme les affiches au bord des routes ou la publication sur le web avec la popularité des écrans Ultra HD 4K et plus. C’est également parfait pour les machines à commandes numériques comme la nôtre car la trajectoire du laser sera calculée grâce aux fonctions mathématiques générées dans votre dessin.

Voici la même image aux formats vectoriel et matriciel. Êtes vous capable de dire laquelle est l'image vectorielle ? Si vous zoomez dessus, voyez-vous des pixels ?

Certains sites tels que vectorstock ou vecteezy proposent des images vectorielles gratuites.
Plusieurs logiciels de dessins permettent de dessiner en vectoriel : Adobe illustrator (fichiers au format .ai ou .eps – encapsulated post script) ou dans la gamme de logiciel libre, gratuit et performant, Inkscape (fichier format svg – scalable vector graphic, le plus populaire).

Télécharger et installer Inkscape

Inkscape pour windows, mac ou Linux est téléchargeable ici : https://inkscape.org/release/inkscape-1.0.1/

Les bases du dessin vectoriel

Vous allez dessiner une plaque personnalisée au format vectoriel dans Inkscape, que vous pourrez ensuite graver et découper dans du MDF ou de l'acrylique. Étant donné que la machine laser a 2 fonctions (gravure et découpe), vous devrez dessiner avec un code couleur spécifique : en noir, cyan ou vert pour tout ce que vous voulez graver, en traits fins rouges ou bleus pour ce que vous voulez découper.

Remarque : pourquoi dessiner en 2 couleurs pour la découpe ?
Comme indiqué dans la section opération de la machine, le "focus" du laser sur le matériaux est très important. Un laser mal "focusé" sera beaucoup moins performant.
Il faut également savoir que la machine traite les gravures en premier, puis ensuite les découpes (le bleu d'abord puis le rouge).
Il arrive parfois, particulièrement pour le bois contreplaqué ou le MDF, que les matériaux ne soient pas parfaitement droits. Si tous vos traits de découpe sont rouge et votre matériaux lègèrement gondolé, il peut arriver que votre pièce se détache et "tombe" de quelques millimètres, ce qui rendra les découpes intérieurs subséquentes inéfficaces (le laser ne sera plus au focus).
En règle général, toutes les découpes intérieures sont dessinées en bleu alors que les découpes extérieures sont dessinées en rouge (contours).

Remarque : pourquoi utiliser 3 couleurs pour la gravure ?
Utiliser plusieures couleurs pour la gravure permet d'obtenir différentes profondeurs de gravure. En effet, nous avons réglé la machine afin que le noir donne une gravure superficielle, le cyan une gravure moyenne et le vert une gravure profonde. Donc en fonction du fini que vous voulez obtenir, vous pouvez utiliser une de ces trois couleurs (ou les 3).
Un démo est disponible à la chaufferie afin de visualiser le résultat obtenu pour chacune des profondeurs de gravure proposées.

Se familiariser avec les outils.

Voici la fenêtre principale de Inkscape et les élèments les plus importants.

Dessiner une forme de base.

Ici j’ai dessiné un rectangle de 100x70mm. On peut écrire les dimensions directement dans les cases entourées en rouge. Rx et Ry représente les rayons de courbures des coins si vous désirez des coins arrondis.

Modifier une forme de base.

Avec l’outil « sélectionner et transformer des objets » vous pouvez en tout temps redimensionner, retourner etc…

Avec l’outil « éditer des nœuds etc » vous pouvez en tout temps régler la courbure des coins. Cliquez et glissez sur le rond qui apparaît dans le coin supérieur (entouré en rouge) droit de la forme pour modifier la courbure.

Voici un exemple :

Changer la couleur et le style de fond et de bordure

Il faut maintenant supprimer le fond et mettre le contour en rouge. Allez dans objet --> fond et contour.

Supprimez le fond : cliquez sur la croix.

Mettez le contour en rouge (valeur R = 255, V = 0, B = 0, A = 255) – ça sera le trait de découpe extérieur. La machine traitera cette information en dernier:

ATTENTION : il est très important que la valeur du rouge soit à 255, sinon la machine ne pourra interpréter votre trait comme une découpe et ça ne fonctionnera pas.

Changez maintenant le style du contour pour que le trait de découpe soit de 0,5mm.

ATTENTION : il est très important que l'épaisseur du trait soit de 0,5mm, sinon la machine ne pourra interpréter votre trait comme une découpe et ça ne fonctionnera pas.

Les découpes intérieures bleues.

Nous allons maintenant dessiner les découpes intérieures en bleu.

Aligner des objets.

Ajouter un texte à graver noir.

et le centrer par rapport aux objets.

Enregistrer le projet.

Enregistrer au format .svg.

Pour résumer, voici un tableau regroupant les principales informations.
Il est très important de respecter ces critères de dessin, sinon la machine sera incapable de comprendre vos intentions !

Couleur utilisée	Résultat	Remarque
Noir : RGB (0, 0, 0)	Gravure superficielle
Cyan : RGB (0, 255, 255)	Gravure moyenne
Vert : RGB (0, 255, 0)	Gravure profonde
Bleu : RGB (0, 0, 255)	Découpes intérieures uniquement	L'épaisseur du trait doit être absolument de 0,5mm
Rouge : RGB (255, 0, 0)	Découpes extérieures, contours	L'épaisseur du trait doit être absolument de 0,5mm

Remarque : Votre dessin doit être absolument, en intégralité, au format vectoriel !
Si vous avez intégré une image JPEG, PNG ou autre dans votre dessin, celui-ci n'est tout de même pas vectoriel, même si vous enregistrez votre travail au format svg. Pour s'en rendre compte, il suffit de zoomer sur votre image : si vous voyez des pixels apparaître c'est que votre image n'est pas au bon format.
C'est une erreur courante, retenez bien qu'enregistrer votre travail au format svg ne veut pas dire que tout votre travail est en vectoriel ! Tout ce que vous dessinez en dehors d'Inkscape peut ne pas être au bon format !
Une image vaut mille mots : voici un exemple de porte clé dessiné dans Inkscape. C'est une image au format svg que vous pouvez télécharger et ouvrir dans Inkscape. Un des logo de la Chaufferie est au format vectoriel, l'autre au format matriciel. Saurez vous les reconnaître ? Laquelle des 2 flammes sera gravée ? Et pourtant le document est au bon format ! mais ça ne veut pas dire que tous ses élèments le soient...

Il existe des outils dans Inkscape pour "vectoriser" une image matricielle. Parfois cette fonction automatique fait des erreurs et il est nécessaire de redessiner.

Voici un exemple de dessin et du rendu découpé/gravé dans du MDF 6mm d'épaisseur. N'hésitez pas à télécharger le dessin afin de voir de près les différents paramètres de couleurs et épaisseur de traits. L'image est au format vectoriel .svg