Revue de la mini CNC LinkSprite

Désireux de me lancer dans la conception de mes propres circuits imprimés, je me suis mis en recherche d'une CNC de petite taille et suffisamment précise. 

J'ai finis par jeter mon dévolu sur la mini CNC de LinkSprite, une marque chinoise, annoncée comme pouvant graver du bois, du plastique et des PCB. 

Déballage

La machine est livrée bien emballée dans son carton, les différents kits étant répartis dans 2 boîtes en cartons. 

Le nombre de pièces n'est pas vraiment impressionnant, en particulier après avoir monté une imprimantes 3D comme la Vertex. D'autant plus que certaines parties de la machine, comme l'axe des Z, viennent déjà assemblées. Une chose qui m'a surprise est que les pièces en plastique de la CNC sont elles-même imprimées en 3D ! La facture des pièces est plutôt bonne, je n'ai rien trouvé à redire là-dessus.

Côté montage, on doit s'appuyer sur un manuel entièrement rédigé dans un anglais approximatif et mal traduit mais qui suffit. On trouve aussi plusieurs vidéos expliquant le montage de la machine sur Internet. Pas de grosse difficulté donc, j'ai compté moins de 4h pour le montage complet, en incluant de devoir re-démonter l'axe des Y pour cause de non lecture de la documentation ... 

Le matériel

Le châssis est constitué de profilés aluminium à l'exception de l'axe des Z qui est en plastique, imprimé en 3D. Plusieurs pièces plastiques sont aussi utilisées pour les chariots. Une fois montée, l'ensemble est suffisamment rigide pour graver du plastique, du bois tendre ou des circuits. Mais je dis bien graver et pas fraiser. On sent tout de suite qu'on va devoir procéder par passes de faible profondeur sous peine de perdre toute précision voire de ne pas y arriver du tout.


Chariot de l'axe Y

Porte broche de la CNC

La broche est un simple moteur 775 alimenté en 12V directement depuis la carte mère. Celle-ci est estampillée Woodpecker et je n'ai pas réussi à trouver beaucoup d'information dessus. Par contre, on voit tout de suite qu'elle est basé sur un ATMega 328. On peut d'ailleurs la mettre à jour depuis l'IDE Arduino en sélectionnant une carte Nano. 



Le logiciel

La machine est livrée avec grbl v0.9 installée. qu'on mettra tout de suite à jour dans sa dernière version (v1.1 à cette date), afin notamment de pouvoir bénéficier du Z-probing automatique qui permettra de faire le zéro de l'axe Z de manière automatique et précise. C'est très utile pour la gravure des PCB, notamment quand on passe de l'étape d'isolation à celle du perçage et qu'il faut refaire le zéro. 

Points faibles & évolutions

Les coupleurs d'axes

Les axes X et Y de la machine sont couplés aux moteurs par l'intermédiaire de 2 pièces en plastique. 

On se rend vite compte que cette solution est limitée et que les vis se desserrent du fait des vibrations. Comme ces pièces sont en plastique, on risque vite de détruire les pas de vis si on sert trop fort et, même en ajoutant du téflon sur les vis, les axes finissent par se désolidariser, toujours en plein milieu d'un job ...

C'est la première chose à changer sur la machine. On trouve facilement des coupleurs d'arbre 5 mm - 8 mm en aluminium et flexibles pour quelques euros. Avec un peu de frein-filet, les 4 vis tiennent parfaitement et s'en est fini des décrochages intempestifs.

Nouveaux coupleurs d'axe en aluminium

Capteur Z-probe

Il ne s'agit pas à proprement parlé d'une évolution mais d'une amélioration facile et très utile. 

Une pince crocodile, un bout de plaque de cuivre et 2 fils permettent de fabriquer un capteur qui permettra de faire le zéro de l'axe Z très facilement. 

Le montage est simple: on soude un fil sur la pince crocodile et un autre sur la plaque de cuivre. A l'aide d'un connecteur adapté, on relie les 2 fils sur le port A5 de la carte électronique. C'est ce port qui est utilisé par grbl pour faire le Z-probe

Attention toutefois à avoir pris soin de mettre à jour la version de grbl. La version fournie avec la machine ne le supportait pas, mais aucun souci avec la version 1.1. 

Pour utiliser le capteur, c'est simple. On fixe la pince crocodile sur l'outil de la broche. Ensuite, soit la matériau à travailler est conducteur (plaque de cuivre pour PCB) auquel cas il suffit de maintenir le bout de cuivre, face vers le bas, en contact, soit le matériau n'est pas conducteur et on place alors le bout de cuivre juste en dessus de la broche, cuivre vers le haut. 

On lance alors la commande de Z-probe et la broche va descendre doucement, jusqu'à toucher le bout de cuivre ce qui fermera la boucle. Grbl va détecter le contact et stopper le mouvement. Si le matériau est conducteur, on peut alors définir la position sur l'axe Z à 0 (G92 Z0). Si non, il suffit de connaître l'épaisseur du bout de cuivre (pour moi, 1.65 mm) et de fixer la position en fonction (G92 Z1.65). 

Ce petit capteur est indispensable, spécialement lorsqu'on grave des PCB et qu'on veut ensuite les percer ou les détourer. Au changement d'outil, on peut refaire très rapidement et très précisément le zéro sans effort.

Capteurs de fin de course

La machine n'est pas équipée de capteurs de fin de course (end stops) permettant de détecter l'arrivée en début/fin d'un axe.

On peut s'en passer évidemment mais ce sera au prix de plusieurs collisions quand on déplace la broche en mode manuel. Si j'en crois la sérigraphie, la carte mère semble d'ailleurs être équipée pour recevoir 2 end stops par axe, mais je n'ai pas investigué beaucoup plus pour le moment.

Conclusion

Cette petite machine tient ses promesses. Pour le prix (250€), on se retrouve avec la possibilité de graver des circuits électronique de taille honorable (10 x 13 cm max.) et de fraiser de petites pièces en plastique ou en bois.

Le montage est simple et plutôt rapide (beaucoup plus qu'avec l'imprimante 3D !).

Il s'agit maintenant pour moi de passer un peu de temps à calibrer la machine et à réfléchir à quelques améliorations plus poussées comme les capteurs de fin de course.

Malgré les quelques petits défauts qui se corrigent assez facilement, on se retrouve avec une bonne première machine pour débuter dans la gravure et le fraisage numérique.

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