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Éclairage utilisant des barrettes de LED pour un projet de découpeuse laser

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Évaluation des barrettes de LED Duris E5 PowerFlex et conception d'un assemblage de découpeuse laser.

Nous avons reçu des échantillons des nouvelles barrettes de LED Duris E5 PowerFlex et il se trouve que nous avions une application pour laquelle ces barrettes semblaient tout indiquées : installer un système d'éclairage d’un poste de travail sur un vieux châssis de découpeuse laser.

Notre objectif est de faire de notre découpeuse laser une sorte de plate-forme expérimentale dotée de différentes fonctions intéressantes permettant de tester certaines technologies, comme l'utilisation de diodes laser à LED pour produire la source de lumière de découpe en lieu et place d'un tube au CO2 refroidi à l'eau, peu pratique à utiliser. C'est pourquoi un éclairage de qualité est indispensable pour pouvoir surveiller attentivement le déroulement de la découpe.

Duris E5 PowerFlex

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La gamme de produits PowerFlex proposée par ILS (Intelligent LED Solutions) comprend des barrettes de LED souples, haute densité et haute luminosité équipées de LED Duris E5 d'Osram. Ces barrettes intègrent des drivers à courant constant, des diodes de protection et un ruban thermique 3M. Les échantillons qui nous ont été fournis avaient les pas suivants :

Ces barrettes produisent différents flux lumineux, mais partagent la même température de couleur blanc chaud de 3 000 K et exigent toutes une alimentation constante de 24 V. Elles peuvent être coupées tous les 45 mm, 90 mm et 100 mm respectivement, et possèdent des pastilles sur lesquelles les fils peuvent être soudés.

Test des produits

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Ce test n'a rien de scientifique, j'ai juste décidé de raccorder la barrette de 7,5 mm pour avoir une idée de sa luminosité. Comme je n'ai aucune expérience concrète des technologies d'éclairage au-delà de ce que peut savoir un utilisateur lambda, je ne voyais pas trop à quel genre de luminosité je pouvais m'attendre à 3 456 lm/m. Depuis que j'ai vérifié, je peux vous confirmer que c'est un éclairage très puissant ! La barrette à pas de 7,5 mm est celle qui est représentée sur la photo ci-dessus qui ne restitue pas du tout la forte intensité de la lumière émise, c'est le moins qu'on puisse dire..

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À titre de comparaison, mais là encore la photo n'est pas très parlante, l'image ci-dessus représente une barrette à pas de 25 mm.

Assemblage d'un module à pas de 15 mm

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Même si la barrette à pas de 25 mm aurait sans doute été suffisante, j'ai décidé d'appliquer un principe de précaution et de monter en luminosité en optant pour la barrette à pas de 15 mm étant donné que la fenêtre en verre de sécurité laser qui, au bout du compte, sera installée aura très probablement une transmission relativement faible dans l'essentiel du spectre visible.

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La barrette a été déposée sur le châssis de la découpeuse laser, juste au-dessus de l'emplacement de l'ampoule à incandescence précédemment utilisée comme source d'éclairage, avant de la couper à la longueur requise.

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Les échantillons de barrettes de LED fournis s'accompagnaient de kits de profilé aluminium et diffuseur. Après avoir coupé toutes les pièces à la longueur requise, la barrette a été fixée sur le profilé en aluminium au moyen du ruban thermique autoadhésif 3M. Les fils ont ensuite été soudés pour assurer l'alimentation électrique et les embouts ont été installés.

Châssis de découpeuse laser

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La photo ci-dessus montre qu'à ce stade la découpeuse laser n'est qu'une carcasse vide. La spécification du système de contrôle de mouvement et de la découpe laser a débuté il y a peu et l'approvisionnement de ces composants aura lieu dans les mois à venir lorsque la rénovation aura commencé pour de bon.

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Quoi qu'il en soit, nous avons fait le premier pas et nous avons réglé la question de l'éclairage de la zone de travail. Les essais initiaux lors desquels nous avons installé temporairement le module LED achevé à l'intérieur du logement de l'ancienne ampoule à incandescence indiquent que la nouvelle solution devrait constituer une nette amélioration par rapport à l'ancienne, en termes d'éclairage, mais aussi d'efficacité.

Andrew Back

Open source (hardware and software!) advocate, Treasurer and Director of the Free and Open Source Silicon Foundation, organiser of Wuthering Bytes technology festival and founder of the Open Source Hardware User Group.