« Zmorph » : différence entre les versions

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La Zmorph est une solution polyvalente de fabrication numérique combinant impression 3D, gravure laser et fraisage CNC. Associée à Voxelizer, KiCad et Line Grinder, elle permet de couvrir l’ensemble du processus de prototypage mécanique et électronique dans un environnement intégré.
La Zmorph est une solution polyvalente de fabrication numérique combinant impression 3D, gravure laser et fraisage CNC. Associée à Voxelizer, KiCad et Line Grinder, elle permet de couvrir l’ensemble du processus de prototypage mécanique et électronique dans un environnement intégré.
# LineGrinder
Avant d’importer les fichiers dans Linegrinder, il faut changer les paramètres, car une fois un fichier importé, le logiciel ne permet plus la modification des paramètres. Il faut donc le faire avant.
## Paramètres à modifier
1. Dans **DefaultApplicationUnits** et **GCode Output Unit**, sélectionner **use milimeters**.
2. Dans **Isolation Cut**, changer **IsoCutWidth** à **0,01** (afin d’augmenter la précision de la gravure).
Une fois cela fait, importer le fichier, puis le convertir en gcode. Ensuite, enregistrer le fichier.
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# Communication
## Méthodes de transfert de fichier vers la Zmorph
### USB
La première façon consiste à utiliser un câble USB afin de communiquer avec la Zmorph. Une fois la liaison établie, la Zmorph apparaît dans les options de fichiers.
Ensuite, il faut glisser le fichier choisi dans la Zmorph (dans mon cas, « Philippe Blanchard »).
Il est parfois nécessaire de renommer le fichier afin que la machine reconnaisse qu’il s’agit d’un fichier gcode (.gcode). Finalement, le fichier devrait être présent dans la machine.
Il arrive parfois que l’ordinateur ne reconnaisse pas le port USB. Dans ce cas, il faut utiliser la deuxième méthode.
### Carte SD
La deuxième méthode consiste à retirer la carte SD située à droite de l’interface de la Zmorph et à l’insérer dans l’ordinateur.
Ensuite, il faut suivre les mêmes étapes que pour le transfert via câble USB. Une fois terminé, remettre la carte dans la Zmorph.
Le fichier gcode devrait alors être accessible.
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# Gravure laser
Dans cette deuxième partie, j’ai réalisé une gravure laser pour des étuis à crayons en bois destinés aux finissants de la technique. Le gcode a été fourni par le professeur.
Une fois le fichier transféré dans la Zmorph, il faut ouvrir Voxelizer et effectuer les 11 étapes précédentes de « Étapes pour graver une plaque de bois ».
Il est important de s’assurer d’une bonne circulation d’air afin d’éviter les odeurs de brûlé et prévenir le déclenchement du système d’alarme.
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# Gravure à la mèche
Pour graver des PCB, il faut changer de Tool et utiliser une mèche. Cette méthode est similaire à la gravure laser, avec quelques différences importantes.
Premièrement, il faut sélectionner le bon Tool dans Voxelizer.
**Conseil avant de commencer :** 
Retirer la mèche afin d’éviter de la briser. La remettre uniquement à la fin, lorsque vous êtes certain que le Tool n’accrochera rien durant la gravure.
Ensuite, il faut paramétrer le point zéro comme pour la gravure laser, mais avec des coordonnées différentes :
- X = -40 
- Y = 30 
- Z = 17 (varie selon la hauteur de la plaque ; la fraise doit être le plus proche possible de la surface à graver)
**Attention :** 
Le gcode du PCB commence dans le coin supérieur droit. Il est donc essentiel de respecter ces coordonnées.
Il faut également s’assurer que les supports de la plaque n’entrent pas en contact avec la mèche.
Lors de la gravure, plus la mèche est profonde, moins la gravure sera précise et esthétique.
**Autre conseil :** 
Avant de lancer la gravure avec la plaque, retirer celle-ci ainsi que la mèche afin de réaliser une simulation. Cela permet de vérifier qu’aucun élément ne viendra nuire au processus.
Une fois la simulation complétée, remettre la plaque et la mèche pour effectuer la gravure réelle.
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# Astuce
La gravure ne commence pas toujours au même point et peut présenter un décalage.
Pour corriger cela, utiliser systématiquement Voxelizer pour repositionner le Tool au point d’origine :
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# Problématiques
## 1. Arrêt de la machine en cours de gravure
Le problème principal est que la Zmorph s’arrête après un certain temps pendant la gravure.
Le temps continue de s’écouler, mais le pourcentage de progression reste figé. La mèche continue de tourner, sans mouvement du Tool.
Il est impossible d’arrêter la mèche via l’interface de la Zmorph. La solution temporaire consiste à appuyer sur le bouton **reset** (situé à droite de la machine).
Ce qui est particulier, c’est que l’arrêt ne se produit jamais au même pourcentage (ex. : 3 %, 24 %, 84 %, etc.).
Cela suggère qu’un problème s’accumule jusqu’à provoquer un plantage de la machine.
## 2. Problème de communication après un reset
Après un redémarrage, la communication peut ne plus fonctionner.
Il faut alors effectuer plusieurs resets jusqu’à rétablir la connexion.
Si le problème persiste, il est nécessaire de retirer puis de réinsérer la petite carte située à l’arrière de la machine, à gauche du port USB.

Version du 1 avril 2026 à 16:45

Zmorph

Présentation générale

La Zmorph est une machine de fabrication numérique multifonction destinée au prototypage et à la production de petites séries. Elle combine plusieurs technologies au sein d’une seule plateforme :

  • Impression 3D (fabrication additive)
  • Gravure et découpe laser
  • Fraisage CNC

L’ensemble des opérations est piloté depuis une interface logicielle unique, permettant de centraliser la préparation et l’exécution des travaux.

Logiciel de pilotage : Voxelizer

Le logiciel Voxelizer est utilisé pour configurer et piloter la Zmorph.

Fonctions principales

  • Importation de modèles 3D et fichiers vectoriels
  • Paramétrage des opérations laser et CNC
  • Gestion des Toolheads (têtes d’outil)
  • Génération du G-code

Bien que relativement limité et parfois instable, Voxelizer couvre les fonctionnalités essentielles nécessaires à l’exploitation de la machine.

Formats de fichiers pris en charge

  • Modèles 3D : .STL, .OBJ
  • Images raster (laser) : .PNG, .JPG
  • Fichiers vectoriels (découpe) : .DXF
  • Autres formats selon les modules installés

Toolheads (Têtes d’outil)

La Zmorph fonctionne avec des têtes interchangeables adaptées à chaque procédé :

  • Laser Toolhead : gravure et découpe laser
  • CNC Milling Toolhead : fraisage et gravure mécanique à l’aide d’une mèche

Le choix et la configuration correcte du toolhead sont indispensables avant toute opération.

Procédure de Homing

Le Homing correspond à la procédure de référencement des axes.

Home All Axis

  • Recherche les capteurs de fin de course
  • Définit la position d’origine (0,0,0)
  • Ne modifie pas les paramètres de configuration

Home to Center

Positionne la tête au centre de la zone de travail.

Dimensions utiles :

  • Axe X : 235 mm
  • Axe Y : 250 mm
  • Axe Z : 165 mm

Coordonnées du centre :

  • X = 117,5 mm
  • Y = 125 mm
  • Z = 92,5 mm

Un homing complet est recommandé avant chaque nouvelle opération.

Gravure laser

Procédure recommandée pour la gravure sur bois

  1. Configurer les paramètres de gravure dans Voxelizer
  2. Retirer temporairement la plaque de la machine
  3. Exécuter Home All Axis
  4. Régler X, Y, Z à 0
  5. Exécuter Home to Center
  6. Régler X = -85
  7. Régler Y = -55
  8. Régler Z = 20
  9. Remettre X, Y, Z à 0
  10. Régler la puissance du laser à 65 %
  11. Régler la vitesse à 90 %

Les paramètres peuvent être ajustés selon le matériau.

Fraisage CNC (CNC Milling Toolhead)

Paramètres essentiels

  • Starting Height : position initiale de la mèche au-dessus de la pièce
  • Offset (hauteur) : distance initiale entre la mèche et la surface (mm)
  • Final Depth : profondeur finale atteinte
  • Offset (profondeur) : profondeur totale de gravure
  • Operation Tool : type et diamètre de la mèche
  • Cut Speed : vitesse d’avance en coupe
  • Move Speed : vitesse hors coupe
  • Lead In/Out Speed : vitesse d’entrée et de sortie

Direction de fraisage

Climb Milling

  • Finition plus propre
  • Moins d’éclats
  • Efforts mécaniques plus importants
  • Recommandé pour les découpes

Conventional Milling

  • Plus stable
  • Adapté aux CNC légères
  • Peut générer plus d’éclats
  • Recommandé pour les gravures

Max Stepdown

Le Max Stepdown correspond à la profondeur retirée à chaque passe.

Exemple : Pour une profondeur de 3 mm avec un stepdown de 1 mm :

  • 3 passes successives de 1 mm

Recommandations d’outillage

  • Mèche standard : 3,175 mm
  • Pour une découpe traversante, ajouter 0,2 mm à la profondeur théorique

Conception de PCB avec KiCad

KiCad est un logiciel de conception électronique (EDA) permettant la création de circuits imprimés (PCB).

Formats d’exportation

Fichiers .gbr (Gerber) :

  • Pistes en cuivre
  • Contour de carte
  • Sérigraphie et masque (optionnel pour CNC)

Edge_Cuts.gbr : définit le contour du PCB.

Fichiers .drl :

  • Données de perçage

Conversion en G-code : Line Grinder

Line Grinder est un logiciel permettant de convertir les fichiers issus de KiCad en G-code compatible CNC.

Procédure

  1. File → Open
  2. Charger F_Cu.gbr (pistes)
  3. Importer Edge_Cuts.gbr (contour)
  4. Importer le fichier .drl (perçages)

Line Grinder ne permet pas l’exécution simultanée de plusieurs types de fichiers. Il faut d’abord graver les pistes, puis effectuer le perçage.

Types de perçages

PTH (Plated Through Hole)

  • Trous métallisés
  • Connexion électrique entre les couches

La Zmorph ne réalise pas la métallisation interne. Elle peut uniquement percer les trous.

NPTH (Non-Plated Through Hole)

  • Trous non métallisés
  • Utilisés pour fixations mécaniques

Diamètres recommandés

  • Pistes (F_Cu.gbr) : fraise 0,2 mm à 0,3 mm
  • Perçage (PTH.drl) : fraise 0,8 mm à 1,2 mm (selon diamètre du trou)

Conclusion

La Zmorph est une solution polyvalente de fabrication numérique combinant impression 3D, gravure laser et fraisage CNC. Associée à Voxelizer, KiCad et Line Grinder, elle permet de couvrir l’ensemble du processus de prototypage mécanique et électronique dans un environnement intégré.

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