Projet CNC bois grand format, évolutive vers laser fibre

[furynick]

Le module d'Young (module d'élasticité) n'est pas nécessairement représentatif de la rigidité d'une pièce.

Il n'y a aucune difficulté à créer une poutre en alu aussi rigide qu'en acier, elle sera juste plus encombrante.

Comme le rappelle ManuTaden, c'est la section/profil de la poutre, qui permet de calculer le moment quadratique, qui permettra de déterminer les déformations d'une pièce sous la contrainte.

Toutefois, l'acier est bien moins onéreux que l'alu et plus facile à se procurer.

 

[MB Creations]

J’ai fait quelques recherches rapides, et pour l’instant je ne trouve pas de profilés extrudés en aluminium qui puissent atteindre la rigidité de mes tubes acier 150×150×4 mm. Rien qui me donne vraiment confiance en tout cas.
Peut-être qu’un mix alu/acier pourrait avoir un intérêt (genre aluminium bridé sur du métal), mais honnêtement, je ne vois pas trop l’intérêt dans mon cas.


Du coup, je vais rester sur ma première idée : une structure full métal.
Je vais démarrer la modélisation de l’ensemble dans les jours à venir, histoire de passer aux choses sérieuses.

 

[hazet]

C'était pour rire que j'ai cité l'aluminium, une plaisanterie par rapport a la dilatation.
Bien sur qu'il faut rester sur l'acier.

 

[mpvue91]

Je vais démarrer la modélisation de l’ensemble dans les jours à venir, histoire de passer aux choses sérieuses.

Bonjour,
Mon conseil ; surtout ne pas faire comme 4 concepteurs sur 5, un cadre avec vos tubes mais comme les rails de chemin de fer réunir vos deux longerons par des traverses placées dessous ceux-ci. En premier cela vous épargne de devoir couper avec précision ces traverses

 

[furynick]

La dilatation n'est pas un problème, que ce soit pour de l'acier ou de l'alu.
Entre 18 l'hiver et 27°C l'été (soit 9° d'écart si on considère une pièce un minimum protégée des fluctuations et un minimum chauffée), une poutre de 3m s'allongera de 0,62mm
Pour de l'acier ça sera de 0,29mm soit une différence de 0,33mm entre les deux matériaux.

Dans les deux cas ça n'a aucune importance vu que c'est uniquement la dilatation du système d'entrainement du chariot qui impactera le mouvement (courroie, vis à bille, chaine, crémaillère).

Chacun a ses qualités et ses inconvénients, l'acier par ex. transmet plus facilement les vibrations et est beaucoup plus lourd (donc nécessité d'un système d'entrainement plus puissant).

Certains ici avaient opté pour les poutres Valder (qu'il est très facilement possible de rigidifier en ajoutant une platine acier à l'arrière).

 

[ManuTaden]

Certains ici avaient opté pour les poutres Valder (qu'il est très facilement possible de rigidifier en ajoutant une platine acier à l'arrière).

c'est à ce type de poutres que je pensais quand je parlais de poutres en aluminium.


Le même principe que la poutre en I en charpente bois : moins de matière, plus léger mais plus de rigidité et de résistance de par la conception de la poutre, mais c'est plus coûteux.

 

[hazet]

Il y a beaucoup d'exemples sur le net de machine vertical
Même sur Reddit

https://www.reddit.com/r/CNC/comments/10mr34g/i_built_a_vertical_cnc_router_horizontal_spindle

Autres solutions avec de la tôle au lieu de profilé

Bref, il faut aller voir se qui font plutôt que ceux qui parlent.

 

[ManuTaden]

Il y a beaucoup d'exemples sur le net de machine vertical
Même sur Reddit

Voir la pièce jointe 950359


Autres solutions avec de la tôle au lieu de profilé

le principe de la scie à panneaux, mais sans doute en plus rigide.
toute cette discussion me rappelle les discussions des années 80 sur la fabrication des plotters, puis des années 90 sur les systèmes d'impressions grand formats destinés à peindre des publicités sur les murs à l'aide d'un cadre au format d'un mur avec des pistolets à peinture qui se déplaçaient en X et Y en étant piloté par un ordinateur.

Bref, il faut aller voir se qui font plutôt que ceux qui parlent.

oui, mais parfois ceux qui en parlent et étudient le sujet permettent de faire avancer les compétences et améliorer la technologie, même s'ils ne sont que concepteurs et pas utilisateurs.
et puis ce n'est pas parce qu'on ne fait pas, qu'il n'est pas possible de s'intéresser au sujet.

 

[hazet]

La ont est a réalisé quelques choses de concret qui doit fonctionner pour travailler et produires des biens.

Pour parler et parler tu fais de la politique et pas de l'industrie.

 

[MB Creations]

Bonjour,


En parallèle de mon projet de CNC, je réfléchis sérieusement à me fabriquer un petit pont roulant (type portique / gantry) pour déplacer les plaques de mélaminé, MDF, massif, etc. Marre de me casser le dos à chaque fois


L’idée, c’est de construire ça en même temps que la CNC, histoire de tout intégrer dès le départ dans l’aménagement de l’atelier. Je partagerai bien sûr des photos de mes réalisations au fur et à mesure.


Avant de me lancer, je vais prendre le temps de bien étudier et modéliser les deux projets. Ça me permettra de vérifier les contraintes et de bien dimensionner les structures dès le départ.

 

[mpvue91]

Bonjour,
Si vous voulez une aide pertinente il faudrait nous donner selon moi les 3 dimensions de votre atelier. J'entrevois 3 solutions possibles au moins toutefois comme ces 3 solutions n'ont paz s mon adhésion moi à votre place j'opterais pour une cnc/scie à panneaux presque verticale comme déjà proposée (notez que dans les GSB le préposé à la scie à panneaux n'a pas de palan d'aucune sorte pour manipuler les panneaux de MDF )
et d'utiliser un diable gerbeur le cas échéant

 

[furynick]

Les feuilles de MDF sont très loin d'être des charges lourdes (~46kg en 22mm) ... un pont roulant semble très surdimensionné.
Un simple diable ou chariot à roulette adapté pour le transport de panneaux fera largement l'affaire.

 

[MB Creations]

Bonjour,

Je suis d'accord avec vous, pour une utilisation "classique", un simple chariot ou un diable suffit largement.
Mais dans ma situation, c’est un peu plus complexe, je vous explique pourquoi :

Mon atelier fait environ 68 m² au sol avec plus de 5 mètres de hauteur sous plafond.
J’y ai déjà construit une mezzanine d’environ 35 m² au fond, ce qui me donne une surface totale (bureaux inclus) d’un peu plus de 100 m².

Dans la partie atelier proprement dite (environ 8 m de long par 4,5 m de large), il me reste encore 4 m de hauteur au plus haut, et environ 3 m au plus bas .
Je prévois d’y installer un rack de stockage en hauteur pour les grandes plaques (MDF, mélaminé, massif, etc.), en prolongeant la mezzanine pour intégrer ce rangement.

L’idée du pont roulant (ou portique roulant) me permettrait donc :

de ranger les plaques en hauteur

de les manipuler facilement seul

et de les poser directement sur la CNC ou ailleurs dans l’atelier sans effort.

Du coup, plutôt que de construire un chariot maintenant, puis un pont roulant plus tard, je préfère tout concevoir et construire en même temps, pendant que je réalise la CNC.
C’est plus cohérent pour moi à long terme.

Je partagerai bien sûr les plans et photos au fur et à mesure de l’avancement du projet

 

[furynick]

Le rack en hauteur ne me parait pas être une bonne idée.
Comment vas-tu enlever les élingues qui supporteront les feuilles une fois rangées ?
Comment vas-tu positionner les élingues sur la feuille que tu veux travailler ?
Comment répareras-tu la feuille qui aura chu de son perchoir ?

 

[mpvue91]

Bonjour,
Moi ce que je vois c'est qu'un portique avec une charge suspendue ne se manipule pas à une seule personne
Le pont roulant comme dans les usines avait un attrait pour moi à priori car il balaie toute une surface d'atelier mais avec la mezzanine cela me semble difficile sans parler du coût et du boulot
Pour manipuler des panneaux avec un palan on n'utilise pas des élingues passant sous le panneau mais des sortes de pinces crochet
Moi aussi je préfèrerais garder mes panneaux au sol verticalement et les manipuler avec un "appareil" adapté circulant au sol comme une grue d'atelier par exemple
Il reste aussi la potence qui peut être une solution pour charger une machine-outil mais avec peu de surface couverte pour aller d'un rack de stockage à une machine donc le mieux est le pont roulant comme dans les usines

 

[sebastian]

Effectivement, avec une hauteur sous plafond aussi importante… on comprends bien ta volonté de stockage en hauteur mais pas évident de simplicité de manutention…
Dans toutes les GSB, les panneaux sont stockés à la verticale dans des racks, suivant la matière ; à défaut d'être un gros costaud… ça me parait + "facile" de les prendre par en-dessous sur tranche, en faisant une génuflexion (pour soulager le dos) et de les porter à même le flanc (du bonhomme) en direction de la découpeuse (ou future cnc dans ton cas). ça me parait + évident…
Pour en revenir aux profilés de ta future machine, à défaut de point de flexion, des profilés alu de forte section, dit "lourds" ont certainement une masse + importante qu'un tube carré acier (faudrait comparer la densité, j'ai pas de tableau sous les yeux.
C'est + "facile" d'assemblage, avec des goujons qui se vissent dans la matière (trous de structure à tarauder) et taquets adéquats.
Mais niveau prix, ça va flamber le budget !
à mon avis, le "meilleur" compromis (rigidité / prix) sont les tubes aciers ; reste des soudures de qualité pour minimiser les déformations, mais une fois cette structure bien stabilisée, avec une bonne croix de ST André au centre, elle ne devrait plus bouger (en tous les cas rare de quelques petits 10e). En plus si elle est ensuite correctement fixée au mur + sol. Si le bâtiment est bien stabilisé et pas sur sable mouvants ou bien sur plaques de caoutchouc dense pour absorber les vibrations.
On attends tes premières esquisses que tu devrais pouvoir commencer avec tous ces conseils.

 

[MB Creations]

Bonjour à tous,


Je suis en train de modéliser la structure de ma future CNC bois grand format, et je rencontre un petit souci côté empilement de tubes métalliques dans la conception.


J’ai déjà modélisé :

• le cadre métallique principal,
• ainsi que la croix de Saint-André

Maintenant, j’attaque la partie de la structure qui permettra d’incliner la machine à 75°, et c’est là que je me pose des questions.
Pour obtenir cette inclinaison, je me retrouve avec plusieurs niveaux de tubes empilés, ce qui implique beaucoup de soudures (cordons à répétition)… donc potentiellement pas mal de déformations.


Je me demande s’il n’existerait pas une meilleure façon de gérer cette inclinaison (structure triangulée ? pivot central ? autre approche ?) pour éviter l’effet “empilement métallique” et gagner en simplicité comme en précision.


Si vous avez des idées, retours d’expérience ou suggestions, je suis preneur !


Merci d’avance pour vos avis

 

[mpvue91]

Bonjour,
Pour moi la croix de saint andré est inutile
Par ailleurs je ne peux que répéter inlassablement ce que j'ai écrit au #34

Qu'avez-vous pour couper vos tubes et en dresser parfaitement les extrémités tout en assurant que vos traverses seront toutes à la même longueur à quelques dixièmes de mm près ? ou est ce que vous sous-traiter ce travail dans un atelier de mécanique ?

 

[sebastian]

Bonjour,
Pour moi la croix de saint andré est inutile

elle est loin d'être inutile ! c'est la meilleure solution physique pour annuler la déformation d'un parallélogramme.
Par contre, tu n'a pas besoin de la faire avec tes gros tubes carrés ; du plat 50 x 5 suffira amplement avec des points de soudure à chaque traverse et aux angles et tu gagnera ainsi beaucoup en épaisseur de bâti

 

[mpvue91]

elle est loin d'être inutile ! c'est la meilleure solution physique pour annuler la déformation d'un parallélogramme.

Peux tu nous dire comment des forces vont se développer pour agir dans le sens que tu décris ? une fois la machine installée ?
As-tu déjà soudé en T deux tubes d'acier de 160 x 150 épaisseur 5 mm pour juger de la possibilité de déformer le T ? Et ici il y a 5 tubes

 

[MB Creations]

@mpvue91
Pour les découpes, je prévois d’investir dans une scie à ruban pour métal, comme ça je pourrai faire mes coupes moi-même avec plus de précision.
Sinon, j’ai aussi la possibilité d’utiliser une grosse scie à ruban industrielle à disposition.
Concernant la sous-traitance, honnêtement je préfère éviter, car :

• je ne pourrais pas contrôler la qualité du travail,
• et surtout, je ne connais aucun artisan dans mon secteur capable de fabriquer un châssis de ce type sur place.
  Et vu le poids et le gabarit, je ne préfère même pas imaginer la galère que serait le transport d’un cadre préassemblé…

@sebastian
Ah ok, merci pour la précision concernant la croix de Saint-André !
Je ne savais pas qu’un simple plat de 50 × 5 mm soudé aux angles et traverses pouvait suffire.
Ça simplifie clairement la conception, tout en gardant la rigidité recherchée — je vais partir là-dessus

 

[sebastian]

Stan, c'est une sécurité structurelle évidente… et constructive dans un esprit de simplicité et d'économie de matière.
J'ai souvent passé du temps chez un ferronnier pas loin de chez moi, et c'est l'une des solutions qu'il appliquait à beaucoup de ses grandes réalisations de différents chassis.
STP, ne continue pas à polémiquer sur les sujets auxquels tu participes, c'est gonflant cet acharnement…

Désolé MB Creations pour ma réaction au propos ci-dessus de mpvue91 ; je ne réagirais plus dorénavant à ses commentaires…
à suivre ton avancement !

 

[furynick]

Perso j'aurais plus tendance à partir sur une succession de triangles plutôt qu'un plateau incliné dont les jambages seraient plus complexes à réaliser.

Les croix de St André ne suffisent pas, il faut rigidifier en W ou multiples X sur les 3 faces du triangle et relier les 3 sommets.
Du panneau de contreventement peut aussi être une solution.
Les rails peuvent ainsi se poser à l'horizontale pour minimiser les efforts de torsion et éviter le cisaillement des vis sur les points d'ancrage des rails.

 

[Alex31]

Bjr
il n'y a pas que les soudure (dans la vie)

la partie support incliné peut être assemblé par vissage, sans faire un char d'assaut

une fois qu'on a une table suffisamment rigide et qui ne vrille pas (= caisson), de simple support "léger" feront le job

 

[sebastian]

Salut furynick,
alors, tu as terminé ta machine en granit ? elle est en action maintenant ?

À mon avis, ta modélisation est intéressante, comme chassis vertical… mais un peu complexe…
Imagine qu'un jour MB créations ai l'opportunité de déménager dans un atelier plus grand où il pourrait mettre sa machine à plat, cette structure massive en biais serait plus compliquée à mettre à plat correctement… non ? … je réfléchis à haute voix
…ça fait aussi un paquet de découpes de tubes complexes…
Je pense qu'il vaudrait mieux construire / assembler son chassis à plat, et ensuite le gerber à la verticale, avec la pente choisie, puis la fixer au pieds et au mur.

 

[MB Creations]

---

Merci à tous pour vos retours, vraiment enrichissants !


Je vais essayer de combiner un peu toutes vos suggestions :

• passer sur une structure vissée/boulonnée autant que possible (ça évitera les cordons de soudure à répétition),
• intégrer un système triangulé ou en "X" pour assurer la rigidité,
• construire le châssis à plat, puis le basculer à 70° une fois terminé, en ajoutant un cadre ou socle de maintien incliné.

Ça me semble une approche plus simple à fabriquer, plus facile à modifier si besoin, et évolutive si un jour je dois changer d’atelier (on peut rêver ).


Je vais aussi commencer à réfléchir au système de table aspirante, pour anticiper les contraintes mécaniques et l'intégration dans la structure.


Encore merci à tous pour vos partages, je continue la modélisation et je vous tiendrai au courant de l’avancement

 

[gomax69]

Peux tu nous dire comment des forces vont se développer pour agir dans le sens que tu décris ? une fois la machine installée ?
As-tu déjà soudé en T deux tubes d'acier de 160 x 150 épaisseur 5 mm pour juger de la possibilité de déformer le T ? Et ici il y a 5 tubes

Je suis assez d'accord avec cette intervention. Pour moi la croix est absolument inutile dans la mesure ou la déformation d'un tube de 150x150x5 est absolument ridicule sur de si petites longueurs avec les efforts d'une fraise à bois. On parle d'une machine à bois ou la précision finale des cotes dépends plus du taux d'humidité du bois ou du sens des fibres que de la micro flexion d'un angles fait avec du 150x150x5 soudé. Sans compter le risque de foutre en l'air la planéité de l'ensemble lors de cette dernière soudure.

Les renforts en diagonales sont surtout pertinents dans les structures boulonnées ou les jonctions peuvent être comparé à de petits points de pivot avec les jeux dans les vis ou des équerres "flexibles". On a alors un assemblage en treillis qu'il faut absolument trianguler.

 

[MB Creations]

Bonjour à tous,


Voilà, je pense avoir terminé la modélisation de la structure de ma machine.
Dans l’ensemble, elle me convient bien et correspond à ce que je cherchais à obtenir.


Je réfléchis encore à la jonction entre la structure et le châssis CNC :

• Soit par soudure,
• Soit par boulonnage, ce qui m’attire de plus en plus pour des raisons de démontabilité, d’ajustement et de limitation des déformations.

Je suis aussi en train de réfléchir à l’ajout d’un renfort en partie haute de la structure inclinée à 70°, pour la fixer contre le mur. Ça pourrait être une solution plus simple et plus stable à long terme.


Et en partie basse, je pense mettre des pieds réglables solides pour permettre un bon réglage du niveau au moment de l’installation.


Est-ce que vous validez cette structure selon vous ?
Vos retours sont les bienvenus, surtout avant de passer à la fabrication.


Merci à tous pour votre aide depuis le début du projet !

 

[mpvue91]

Bonjour,
Ce serait bien si votre dessin comportait quelques dimensions .

 

[MB Creations]

Bonjour à tous,


Désolé pour le délai de réponse, j’ai pas mal de boulot en ce moment.
Je reprends doucement la modélisation du "gros bébé"
Voici déjà un premier schéma avec les cotes.

il y a une petite erreur sur la cote 2400.53 je comprend pas les ".53" :s bref ne pas en tenir compte .

Bon dimanche