Depuis plus de 25 ans, ma bonne vieille Rustica, équipée de son logiciel GMFC et de sa carte MM2001, continue de faire des merveilles au sein de mon club.
L’aventure CNC@net a débuté dans les années 2000 avec des pionniers comme Gérard Prat, Gilles Muller, Papy Kilowatt, Michel Maury et bien d’autres passionnés. Grâce à leur engagement, une suite complète d’un système de découpe d’ailes en polystyrène a vu le jour.

Avec le temps, certains nous ont malheureusement quittés, mais l’héritage qu’ils ont laissé perdure.
Aujourd’hui, une question se pose : comment les nouvelles générations peuvent-elles s’initier et se replonger dans cet univers fascinant qu’est la découpe numérique de matières expansées ou extrudées ?

Le logiciel GMFC a été cédé à Paul Gies, qui a posté ce message sur RC Groups en 2022, mais depuis, plus de nouvelles n’ont été données.

Une solution alternative s’impose donc :

Une alternative clé en main : CNC4X

Pour ceux qui n’ont ni les compétences ni le temps de construire leur propre machine, une solution commerciale existe : la CNC4X de Renaud Iltis. Cette machine mérite une attention particulière pour sa simplicité d’utilisation et son efficacité.

Mais pour ceux qui souhaitent se lancer dans l’assemblage de leur propre machine, quelles sont les étapes à suivre aujourd’hui ?

Construire sa propre CNC de découpe fil chaud

1. La mécanique

Depuis la Rustica et ses nombreuses variantes, les imprimantes 3D ont révolutionné la fabrication de pièces de montage. J’ai personnellement choisi une mécanique basée sur :

• Des rails V-Slot, facilement disponibles chez Systeal
• Des roulements adaptés à ces rails
• Des moteurs pas à pas NEMA 17
• Des courroies pour la transmission du mouvement

Pour les composants mécaniques, AliExpress reste une excellente source d’approvisionnement .
Cette machine sera une Rustica2025, un clin d’œil au groupe CNC@net.

2. L’électronique

L’électronique de la machine peut être basée sur :

• Une carte MEGA RAMPS 1.4 
• ou Une carte MKS V2, initialement conçue pour la gestion des imprimantes 3D

Sur ces cartes, nous chargeons un firmware spécifique : GRBL adapté à la découpe numérique HotWire (fil chaud).
le site est bien fait et permet de charger le firmware dans notre carte. nous ferons la configuration plus tard.

3. Le logiciel de pilotage

Pour contrôler notre machine, nous utiliserons un logiciel libre adapté par rcKeith GRBL HotWire. Ce logiciel permet le pilotage du fil chaud et des moteurs pas à pas en fonction du fichier de conception chargé.

4. Le logiciel de conception

Pour concevoir nos ailes ou nos fuselages, nous utiliserons FCNX (FilChaudNX), un logiciel développé par Renaud Iltis. Il génère directement du G-Code compatible avec notre carte électronique et le logiciel de commande.
Son coût est modique, à peine celui d’un bon servo de qualité, et au vu du travail réalisé, il n’y a pas à hésiter !

Attaquons la réalisation :

1. La mécanique de la Rustica2025

La structure repose sur :

• 2 rails VSLOT de 1000x40x20 mm
• 2 rails VSLOT de 700x40x20 mm
• 2 rails VSLOT de 400x20x20 mm

Chez SYSTEAL, l’ensemble coûte environ 70 € (janvier 2025).

Pour l’entraînement, il vous faudra 4 moteurs pas à pas :

• 2 NEMA 17 42 (30 mm) pour les axes ZA
• 2 NEMA 17 42 (34 mm) pour les axes YX

Par convention, nous utiliserons les termes axes XZ pour le chariot de gauche et YA pour le chariot de droite.

Également requis :

• 12 roulements de poulie adaptés aux rails
• Des poulies GT2 16 Dents en diamètre axe 5mm 
• 2 mètres de courroie GT2 6mm 
• Des pièces de montage et de fixation
• De la visserie (M5, M3)
• Un tube en aluminium  diamètre 6mm pour supporter l’arc de découpe

• Arc de découpe
  • Composé d’un fil en nickel-chrome de 3/10 monté sur un arc en aluminium avec des coins imprimés en 3D. J’ai également profité de la présence d’un tube en U pour intégrer l’éclairage dans l’arc, composé d’un ruban LED de 4 mm.

Une fois tous les accessoires rassemblés, une bonne imprimante 3D pourra imprimer en moins de 15 heures l’ensemble des pièces nécessaires, disponibles au format STL.
imprimez vos pièces en PETG, mettez un peu de couleur dans votre atelier ! moi c’est Orange et Noir

Téléchargement des pièces au format STL : Rustica2025.zip

Une petite vidéo du déplacement des rails !

2. L’électronique

Mon choix s’est porté sur une carte basée sur Arduino de type RAMPS 1.4, récupérée d’une ancienne imprimante 3D.
Le pilotage des moteurs pas à pas se fait avec des drivers de puissance fournis avec la carte (type DRV8825).

Alimentation :

• Une alimentation 12V – 5A pour la carte et les moteurs
• Pour découper divers matériaux (y compris l’EPP, nécessitant une grande capacité de chauffe), j’ai opté pour une alimentation 48V -10A, pilotée par un relais électronique à base de MOFSET en sortie de la carte RAMPS 1.4.

Avec quelques câbles de raccordement, vous obtenez une mécanique et une électronique prêtes à fonctionner.

Il ne vous reste plus qu’à charger le firmware, comme décrit sur le site de RcKeith, faire les réglages des drivers en fonction de vos moteurs PAP .
Dans notre cas :

Attention ce réglage est important pour éviter la chauffe de vos moteurs et de vos drivers
et vous serez presque prêt à découper !

Warning : ne jamais connecter les moteurs la carte sous tension .. j’ai grillé un driver en faisant cela !

3. Le logiciel de pilotage GRBL HotWire

Une configuration est nécessaire pour :

• Tester et ajuster les déplacements des moteurs
• S’assurer qu’ils se déplacent dans le bon sens et aux bonnes dimensions

Configuration GRBL 1.1 en ligne USB directement sur le logiciel HotWire :

$100,$101,$102,$103 à la valeur de 40
moteurs 200p/t avec poulie de 20 dents de 2mm et 1/8 pas ce qui nous donne une valeur de 40

Une fois la configuration terminée, nous sommes prêts pour les premières découpes. Encore faut-il concevoir un programme G-code adapté à notre table en fonction de notre projet.

Passons maintenant à la conception de notre modèle.

4. Le logiciel de conception

Une fois la licence de FCNX (FilChaudNX) enregistrée, il nous faudra concevoir notre aile. Dans notre exemple, il s’agira d’une aile d’ASK18 avec un profil moderne SC17-SC17S de 4 m. Nous aurons donc deux morceaux de 1 m à découper.

Nous définissons une aile de 2 m avec le profil SC17 à l’emplanture et le SC17S au saumon, avec des cordes respectives de 305 mm et 215 mm. Ensuite, nous demanderons au logiciel de « couper » cette aile en deux morceaux, que nous découperons sur notre table.

Puis, dans l’onglet Découpe, nous exporterons un fichier G-code compatible avec HotWire GRBL.Nous n’utilisons pas le logiciel FCNX pour piloter notre carte… Peut-être qu’un jour, Renaud intégrera cette fonctionnalité dans son logiciel lol.

Injecter votre fichier GCODE dans Hot Wire et lancer la découpe !

Conclusion

Que l’on choisisse une solution clé en main comme la CNC4X ou que l’on construise sa propre machine, la découpe numérique reste une technologie fascinante et accessible. Grâce aux avancées en impression 3D et aux logiciels open-source, il est aujourd’hui plus simple que jamais de se lancer dans cette aventure.

Laissez libre cours à votre créativité et rejoignez la communauté des passionnés de découpe CNC !