Un coffret pour la B.D. d'Étienne Davodeau, LOIRE

Je récidive, pour Noël 2023, avec un coffret moins ambitieux que celui de 2019 consacré à la panthère des neiges : je n'ai pas recours, cette année, à l'incrustation de textes découpés avec ma CNC. Je me contente (il faut dire que j'ai décidé de réaliser cinq coffrets !) d'une reproduction/interprétation de l'aquarelle de la couverture avec un dessin vectoriel : donc pas de dégradés possibles (comme avec une image bitmap, par exemple la panthère de ma réalisation de 2019) : il me faut interpréter l'image, la simplifier, ne conserver que les lignes de force. La gravure sera donc très fine et très nette : un dessin vectoriel n'a en soi aucune épaisseur, il consiste en un "chemin", un parcours reposant sur des repères et formules mathématiques, ce qui permet de le dimensionner comme on le veut, sans perte de résolution (comme les lettres des polices vectorielles actuelles... ce qui n'a pas été le cas au début de l'informatique !) : la fraise choisie pour ma CNC ou le diamètre du rayon laser de mon graveur, déterminera la largeur de la découpe ou de la gravure. En raison du choix de cette technique qui ne permet que de graver des lignes, des contours, j'ai dû utiliser des hachures pour simuler la surface des éléments les plus sombres de la couverture.

Pour le premier coffret, je disposais d'un bois clair, superbe, très odorant, et surtout au grain homogène : quelques planchettes tirées d'un petit if abattu près de chez moi, il y a quelques années (CF. la photo ci-dessous). Son avantage pour la gravure laser est aussi que les nervures des planchettes ne sont pas très dures : elles sont à peu près gravées/brûlées de la même manière que les zones plus tendres... Ce qui n'a pas été le cas avec les autres coffrets réalisés en cèdre (planche tirée d'un arbre abattu au même endroit que l'if) : ce bois est un enchantement par son parfum et sa couleur légèrement rosée, mais ses nervures larges et très dures m'ont posé beaucoup de problèmes pour trouver, après un bon nombre de tests, un paramètre acceptable : en effet, le trait doit être bien lisible sur les nervures, mais les autres zones ne doivent pas donner l'impression d'être littéralement 'cramées' !

Un coffret pour le livre TIBET minéral animal de V. Munier et S. Tesson

J'ai toujours été un grand 'fan' des photos et de la démarche de V. Munier. Pour offrir ce livre, qui retrace sa quête de la mythique panthère des neiges, accompagné des textes poétiques et philosophiques de S. Tesson, je voulais un écrin à la hauteur de la qualité et de la beauté de l'objet. J'ai voulu allier, après un travail avec mes machines à bois, les 'talents' de ma fraiseuse numérique à ceux de mon petit graveur laser...

J'ai d'abord réalisé un travail sous Photoshop pour concevoir la maquette de l'objet : réalisation d'une sorte de fac-simile de la couverture en fonction des moyens matériels ensuite utilisés : choix de la même police de caractères – le Garamond, peut-être la plus belle police avec serifs jamais dessinée depuis la Renaissance –, nécessité de grosses lettres, pour le mot TIBET, qui seront découpées dans une chute de valchromat rouge et incrustées dans la planchette en sycomore grâce à ma fraiseuse numérique (l'OMM PRO). Dessin de la silhouette d'une panthère des neiges pour imiter, dans un format plus grand et plus visible, celle en gris clair et sur fond de montagne (encore plus clair) de la photo du livre. Je trace seulement quelques lignes évoquant les rochers sur lesquels elle se trouve et sachant que cette partie serait gravée au laser, je me contente de créer un motif de trames assez espacées pour évoquer ce fond minéral de la couverture du livre. Je passe par une étape de vectorisation de mon image de cette panthère dans Inkscape pour que ses contours soient lisses et nets et je réimporte et insère dans Photoshop l'image en pdf vectoriel. De même, le mot TIBET devant être découpé à la cnc, il me faut le vectoriser aussi dans Inkscape pour créer un fichier vectoriel segmenté au format dxf.

• Découpe avec ma fraiseuse cnc, dans la planchette de la couverture, des "poches" (c'est le terme technique) où seront incrustées les lettres en valchromat. J'utilise le logiciel bCNC pour créer le fichier d'usinage gcode et opte pour une fraise 1 dent pour alu d'un petit diamètre (1,5 mm) : l'outil "poche" de celui-ci ne permettant pas d'ajouter un "offset", donc un petit décalage supplémentaire pour que les lettres à incruster s'insèrent assez facilement sans trop de jeu tout de même, je commence donc par cette opération, car ensuite, je pourrai au contraire créer un offset pour la découpe du "contour" extérieur des lettres en valchromat : bien sûr avant de faire ces opérations sur les planchettes définitives, j'ai réalisé des tests de contrôle sur des chutes à partir de la lettre qui me paraissait la plus compliquée à incruster : le B. Cette étape est d'autant plus nécessaire que j'utilise deux matériaux très différents avec une fraise mince qui, avec sa légère élasticité, ne travaille pas tout à fait de la même manière selon la dureté et la densité du matériau : la lettre femelle de la planchette n'aura donc pas exactement partout les mêmes dimensions que la lettre mâle en valchromat ! Pour le contour des lettres en valchromat rouge, je me suis arrêté au choix d'un offset de -0,3 mm : la lettre peut être incrustée, mais au prix de quelques petits coups de limes et de cuter ici ou là. Un offset de 0,4 rend l'incrustation plus facile, mais crée aussi quelques très petits jours par endroits. Je préfère donc que l'ajustage force un peu : bien sûr, comme j'ai calculé un dépassement en hauteur des lettres d'environ 1 mm, je lime les bords des lettres mâles avec une petite pente vers le bas pour qu'en enfonçant chaque lettre collée (utilisation d'une planchette sur laquelle je frappe au maillet pour ne pas l'abîmer) elle entre facilement dans sa poche puis se bloque et écrase très légèrement les bords de cette dernière. Une fois le fraisage définitif et l'assemblage/collage des lettres réalisés, avec ma ponceuse orbitale et un grain très fin, j'annule la surépaisseur des lettres en valchromat : ce matériau sans veines est facile à poncer.

• La gravure laser : J'ai sauvegardé mes fichiers de Photoshop (en 300 dpi) au format png. Cette fois, sachant que les opérations seraient longues, voire très longues, j'ai opté dans les options par défaut des paramètres de LaserGRBL pour une gravure "bidirectionnelle" : des tests m'ont montré que mon graveur ne perdait aucune précision avec ce choix... qui sollicite toutefois davantage le module laser : ceci m'a amené à modifier aussi un peu mes paramètres précédents de pauses de la machine pour laisser le module refroidir afin de le préserver. Malgré cela, ce travail a été très long. Pour chaque type de gravure (texte+dessin au trait et grande image de la panthère exigent des méthodes différentes) j'ai bien sûr réalisé plusieurs tests à partir d'un extrait de chaque fichier pour trouver les meilleurs compromis.
  

Gravure de la couverture : en premier, j'ai gravé les mots "minéral animal" par-dessus le mot TIBET, comme sur le livre : j'avais hâte de voir le résultat, car le valchromat ne réagit pas comme le sycomore : effectivement les lettres gravées sur ce bois sont plutôt dans les tons brun foncé alors que le valchromat devient très noir ! Le résultat n'est alors pas 'terrible'. J'avoue que j'ai choisi de 'tricher' pour unifier le tout : comme après la gravure les lettres forment de petites cuvettes dans le bois, il était facile avec un marker noir à point fine de suivre les contours à noircir et à corriger par petites touches irrégulières les zones intérieures trop claires.

Ensuite, j'ai gravé la petite silhouette de la panthère avec son fond tramé.

Pour tous les textes (donc aussi celui du dos du coffret) et ce dessin, voici les paramètres que j'ai utilisés dans LaserGRBL : Travail en NB ; luminosité 30 ; point blanc 40 ; 10 lignes par mm ; vitesse : 600 ; Smax (puissance du laser) : 300 ; autosize du fichier 300 dpi.

La gravure du dos : le plus compliqué pour moi était d'obtenir un résultat convenable pour l'image de la grande panthère. Le test d'une gravure normale en NB n'a vraiment pas été convaincant : les gris étaient peu visibles, et les zones aux détails fins n'étaient pas bien respectées : on voyait surtout une sorte de bouillie sombre. La seule solution était donc de tramer l'image avec l'outil de LaserGRBL : "Conversion". J'ai opté pour le type de tramage par défaut : "Floy Steinbert". J'ai tâtonné pour les réglages de la luminosité" (46) du contraste (146) et du point blanc (80) : une image trop douce et respectueuse des zones claires va uniformiser le dessin et le résultat sera presque aussi décevant que dans le test précédent. Et une image très contrastée et lumineuse fera perdre beaucoup de détails dans les gris : il faut donc accepter un compromis, une petite perte de détail dans ces gris, mais évidemment ne pas avoir la main trop lourde tout de même.

Pour le reste, j'ai gravé cette panthère en gardant 10 lignes/mm ; vitesse 800 ; puissance max. 280 ; toujours avec le fichier en autosize en 300 dpi. Avec les pauses de 4 min toutes les 20 min, cette gravure a duré... 6 heures ! C'est dingue !

Il y a un petit défaut sur quelques mm au-dessus des pattes de la panthère, suite à un incident : arrêt et perte des origines + léger décalage de la planchette après un petit choc du chariot contre mon coude alors que je voulais saisir un objet : j'ai dû redémarrer la gravure en calant le laser à l'œil, très légèrement en dessous de la ligne sur laquelle il s'était 'planté' : donc sur quelques lignes le bois est un peu plus brûlé...

• L'assemblage final : une fois les planchettes du coffret collées, il ne restait plus qu'à poncer les bords pour éliminer les inégalités en prenant bien soin de ne pas abîmer les gravures. J'aurais pu opter pour une usinage et une découpe de ces pièces à assembler à la cnc, en partant de la génération automatique du dessin d'une "box" avec mes logiciels : la hauteur du coffret étant réduite, cela imposait des dents d'assemblage très petites ; l'aspect final de l'assemblage aurait été moins discret. De plus, ici, je n'ai pas besoin d'un objet très résistant ! Pour la finition, je n'ai pas voulu cirer ou huiler le bois car il prend alors une teinte un peu grisâtre. J'ai donc opté pour une autre méthode, que j'avais déjà utilisée, proche de la cire mais sans le défaut redouté : j'ai frotté la surface du coffret avec un pain de paraffine  : en frottant ensuite énergiquement le bois avec un chiffon, celle-ci se ramollit, se lisse et couvre bien le bois, sans vraiment pénétrer dans les fibres : le bois devenu satiné garde sa couleur ! Et voici le résultat :

Le "Oukilédonk ?"

Un disque pour signaler à mes proches mon absence... où ma présence, mais pas à l'intérieur de la maison. Deux crochets permettent de le fixer sur les décorations et protections en ferronnerie de la vitre de la porte d'entrée.

Réalisation : le cache de devant est en valchromat (cf. l'équerre ci-dessous) et le disque est une planchette de hêtre. Quatre configurations sont prévues, comme vous pouvez le voir dans la galerie ci-dessous :

Équerre magnétique en Valchromat de 8 mm

• Depuis que mon graveur est équipé de sa plaque de soutien/martyr en acier, cet outil va me rendre bien des services pour le calage correct et le maintien des pièces à graver. Cet accessoire facilite grandement, par exemple, les travaux en série. Le seul inconvénient de cette réalisation a été la durée imposée par la gravure : 4 heures ! Il faut donc vraiment s'assurer que des pauses régulières ont déjà été choisies dans le menu des paramètres par défaut de LaserGRBL – très bien conçu de ce côté-là – pour ces petits graveurs qui ne résisteraient pas longtemps à de telles durées continues d'activités.
• Les graduations ont été réalisées dans Inkscape et la gravure (10 lignes/mm) réalisée à partir d'un fichier bitmap png.
  
• La découpe du contour a été réalisée à la scie circulaire.
• Les 5 aimants de 24 mm de diamètres sont collés dans des cuvettes sous l'équerre.

La connexion TTL entre le module et le CNC shield, qui gère la puissance et les extinctions du laser lors des phases de survol, fonctionne bien.  J'étais un peu inquiet avant le 1er test, tant j'avais lu de messages de demande d'aide à ce propos sur les forums... sans compter le problème de la broche D11 du CNC shield pour les v. 0.9 et 1.0 !
Il me faut encore tâtonner un peu avec les paramètres du logiciel selon les motifs et les matériaux, mais le graveur marche !
Je trouve LaserGRBL somme toute très bien fait et j'espère qu'il permettra un jour d'allier contours et remplissages aussi pour les fichiers vectoriels (svg seulement) : pour le moment seul les contours sont proposés dans cette option encore "expérimentale".

N.B. Pour décrypter les infos : V = la vitesse de déplacement du rayon en mm/min , S ou S max = puissance continue ou maximale du rayon laser sur une échelle de 1 à 1000.

• Test n°1 : sur bristol. Avec les paramètres utilisé le papier est proche de la découpe ! Il faudrait réduire la puissance à S : 300.
  
• Tests n°2 : sur alu anodisé, avec le film protecteur, puis sans... le rendu des lettres isolées RA, AU, UR, pour mes premiers essais sur alu, n'est pas 'terrible'. Bon, l'images est déjà quatre fois plus grande que les lettres gravées. Mais cela est dû, bien sûr, à mes tâtonnements pour les paramètres, et surtout au fait que je n'avais pas bien compris ou retenu la technique : j'ai laissé le film protecteur, alors que cela n'est conseillé que pour les découpes ! Sinon, le dernier essai avec le logo montre bien ensuite la différence de qualité obtenue sans le film... OUF !
• Test n°3 sur du médium : le logo Piranha avec trames de demi-teintes. Beau rendu ! Je pouvais augmenter la vitesse à 600 car le matériau est bien entamé. Mais que de temps ! Heureusement, LaserGRBL possède un paramètre précieux pour les travaux très longs qui risquent de gravement compromettre la vie du module (il est recommandé de me pas dépasser 60 min) : on peut programmer des pauses après une durée choisie et la reprise automatique du travail après le délai fixé. Je n'ai découvert ce paramètre qu'assez récemment. Vraiment ce petit soft me séduit de plus en plus !
  
• Tests n°4 sur du flex bleu (utilisé pour des créations en sérigraphie sur tissu) : je sens que mon petit plotter "Sihlouette Caméo" va terminer au placard : je voulais obtenir une découpe du flex seul, donc sans que le film de protection de la surface collante du flex ne soit percée. Je me suis arrêté au meilleur compromis : les bords du flex sont propres, non boursouflés par l'excès de puissance du laser et l'échenillage du carré de 15x15 mm a été assez facile à réaliser !
• Test n°5 sur de l'acrylique :  rien, nada, à peine le début du commencement d'une légère trace du carré après 15 passages du rayon à pleine puissance et avec une vitesse lente (avec ou sans le film protecteur). Je m'y attendais, à dire vrai car mon morceau testé est transparent... Donc pas d'image ! Mais je n'ai pas dit mon dernier mot : dès que mon 'fournisseur officiel de petites chutes en tous genres' pourra m'offrir un petit morceau de couleur et opaque, je verrai si j'obtiens alors quelque chose.
  
• Test n°6 sur du cuir épais : un 'très bon client', ce matériau, un peu comme le médium. Il faut choisir une puissance plutôt faible. Gravure très facile... Mais ça ne sent pas très bon autour de la cnc : on peut être un loup bien armé et quand même puer le cochon grillé ! Je me suis servi du récent logo d'Élio, un très jeune et talentueux futur coutelier si sa passion actuelle le 'tient' encore longtemps ! Depuis ce test, j'ai essayé d'autres paramètres pour pousser plus loin les capacités de la mécanique : Vitesse 650 et puissance du laser : 150 pour 8 lignes/mm : la gravure est restée très bonne, sans la moindre perte de précision. Sinon, à V 300 et S 800, j'arrive à découper en 8 passes mes chutes de cuir de 4 mm d'épaisseur.
  
• Test n°7 sur du hêtre : test du 10 septembre 2019 ; je viens en effet de ressortir la machine pour installer enfin la plaque métallique support/martyr. J'en profite pour faire un test pour vérifier que tout va bien et que je n'ai pas trop perdu la main avec LaserGRBL. Sur ce bois abondant dans ma région, j'ai gravé le même logo  Piranha (mais sans trames) avec le même nombre de lignes, mais avec une vitesse plus élevée et une puissance plus faible que pour le médium. Finalement, le résultat est tout aussi bon, voire meilleur : noir plus dense... à moins que ce ne soit qu'une impression due au contraste avec un fond plus clair ! En tout cas, les veines de ce bois procurent un rendu beaucoup plus esthétique.