Usiner des cartes sur une fraiseuse CNC
Difficulté : intermédiaire (préparation FAO). Durée : 2 à 4 heures, parcours d'outil et passe de finition compris. Sujets conseillés : topographie, profondeur des lacs et océans, littoraux et contours urbains bien marqués.
Au laser, chaque couche de la carte est découpée dans sa propre plaque, puis les plaques sont collées en pile. Sur une fraiseuse CNC, les mêmes couches sont usinées dans une seule planche : chaque couche devient une poche à sa propre profondeur, et le terrain descend ainsi par niveaux dans le bois.
Les préréglages qui donnent de belles superpositions conviennent aussi à l'usinage : topographie, cartes de profondeur des lacs et océans, cartes terre et mer. Deux méthodes sont possibles. Avec les SVG par calque, vous créez un parcours d'évidement par niveau dans n'importe quel logiciel FAO. Si votre logiciel accepte les modèles 3D, le STL permet d'usiner tout le relief dans un seul travail.
Sur cette page (4)
Ce qu'il vous faut
- Une fraiseuse CNC (Shapeoko, Onefinity, X-Carve ou plus grande) et un logiciel FAO comme Carbide Create, VCarve, Fusion ou Easel
- Une ébauche de bois dur plus épaisse que la poche la plus profonde : tilleul, érable, noyer ou panneau collé, ou MDF si vous comptez le peindre
- Une fraise à coupe descendante ou à compression de 3,175 mm (1/8 pouce) pour des bords de terrasses nets, et une petite fraise en V pour les littoraux et les inscriptions
- En option : de l'acrylique teinté pour une couche d'eau incrustée, de la colle à bois, une huile de finition ou de la peinture
1. Partir d'un préréglage de relief
Ouvrez un préréglage dont les couches correspondent déjà à des niveaux de profondeur :
- Topographie : jusqu'à seize bandes d'altitude, chacune formant une terrasse.
- Carte de profondeur de lac et Carte de profondeur côtière : des bandes de profondeur qui forment un bassin dans la planche.
- Carte en relief terre et mer : montagnes et profondeur des lacs dans une seule pièce.
- Carte des frontières nationales ou Carte de ville aux contours marqués pour un usinage simple à deux niveaux.
Huit à dix niveaux s'usinent mieux que seize : les terrasses restent larges et les parcours sont moins nombreux. Supprimez les bandes vides, comme les altitudes au-dessus de votre plus haut sommet, avant l'export.
2. Calculer la profondeur de chaque niveau
Comptez les changements de hauteur entre les bandes. Si la bande la plus haute reste à la surface de la planche, 10 bandes donnent 9 changements de hauteur. Divisez l'écart entre la surface la plus haute et la plus basse par ce nombre :
- Par exemple, 10 bandes d'altitude avec 18 mm entre le point le plus haut et le plus bas demandent 2 mm entre chaque paire de bandes : 18 ÷ 9 = 2 mm.
- La couche supérieure, altitude maximale ou plaque du rivage d'une carte de profondeur, correspond à la surface de la planche et n'est pas usinée. Chaque couche située dessous devient une poche à sa propre profondeur.
- Laissez au moins quelques millimètres de bois sous la poche la plus profonde pour ne pas entamer le plateau martyr.
- Les terrains escarpés rapprochent les courbes de niveau, et le bois entre elles forme une paroi mince. Si cette paroi est plus fine que votre fraise, réduisez le nombre de bandes ou utilisez une fraise plus petite.
3. Télécharger les fichiers
- Dans l'aperçu d'export, cliquez sur Nettoyage des polygones pour supprimer les minuscules îlots qui formeraient des reliefs trop petits à usiner.
- Réglez la largeur de la carte sur celle de la planche. Réglez l'épaisseur des couches sur la profondeur calculée à l'étape 2 ; le STL l'utilise pour la hauteur de chaque terrasse.
- Choisissez Télécharger en ZIP pour obtenir un SVG par calque, nommé dans l'ordre depuis le bas. Notez cet ordre : vous attribuerez sa profondeur à chaque fichier dans le logiciel FAO.
- Pour un usinage 3D, choisissez aussi Télécharger le STL.
Choisissez votre méthode de fabrication
Fraiseuse CNC
Usiner les SVG par calque sous forme de poches
- Importez tous les SVG par calque dans un même fichier FAO avec la même origine pour les aligner.
- Chaque calque fournit un contour : le bord où le terrain monte au niveau suivant, ou celui où l'eau descend à la profondeur suivante. Évidez le côté qui doit être plus bas : à l'extérieur de chaque contour pour le terrain, à l'intérieur pour un lac ou la mer.
- Attribuez à chaque poche sa profondeur calculée à l'étape 2, du niveau le moins profond au plus profond. Ébauchez à la fraise, puis faites une légère passe de finition pour nettoyer les fonds.
- Ajoutez un parcours de gravure en V pour le littoral, le nom du lac ou les coordonnées. Une fraise en V produit des inscriptions plus nettes qu'une fraise à bout plat.
- Découpez le profil extérieur en dernier pour libérer le panneau de l'ébauche, avec de petites languettes de maintien pour éviter qu'il bouge lors de la dernière passe.
- Poncez légèrement les terrasses, puis huilez le bois dur ou peignez les poches aux couleurs de la carte : vert en bas, beige au milieu et blanc sur les sommets.
Les avances et vitesses sont celles d'un évidement classique dans votre matériau. Le bois dur s'usine le plus proprement avec une fraise à coupe descendante ou à compression et une faible profondeur par passe. L'acrylique se découpe mieux avec une fraise à une dent (goujure en O). Le MDF s'usine vite mais laisse une surface pelucheuse : prévoyez de le peindre. Avant d'utiliser la belle ébauche, usinez deux ou trois bandes dans une chute pour vérifier vos profondeurs.
Usiner le STL comme modèle 3D
VCarve, Carbide Create Pro et Fusion peuvent ouvrir un STL comme modèle 3D. Importez-le aux dimensions de la planche, alignez le sommet du modèle sur le dessus de la planche et créez deux parcours : une ébauche avec une fraise à bout plat, puis une finition avec une fraise à bout sphérique. Les terrasses sont réalisées en un seul travail, sans régler les poches à la main.
Représenter l'eau par une incrustation d'acrylique
- Sur une carte de profondeur, évidez tout le lac ou toute la mer sur quelques millimètres en suivant son contour.
- Découpez la même forme dans de l'acrylique teinté bleu au laser ou à la CNC, puis insérez-la dans la poche pour obtenir une surface d'eau vitreuse.
- Vous pouvez aussi couler de l'époxy teintée dans le bassin usiné. Protégez d'abord le bord avec du ruban.
Prochaines étapes et idées de projets
- Usinez votre montagne préférée, comme les Tetons ou votre station de ski locale, dans un bloc de bois dur, puis huilez-le.
- Peignez chaque poche d'une couleur différente, puis poncez légèrement la surface pour laisser le bois nu uniquement sur le dessus des terrasses.
- Gravez en V l'altitude du sommet et ses coordonnées sur la face supérieure.
- Collez une ébauche rayée de noyer et d'érable pour révéler différents bois au fil des terrasses descendantes.
- Coulez de l'époxy teintée dans un bassin de lac usiné pour une finition de comptoir de bar.
- Inversez le fichier en miroir et usinez aussi le dos : du terrain devant, un littoral gravé derrière.
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