Puzzle bois massif en relief à la CNC

Et si on découpait une forme en cubes pour en tirer un puzzle en relief ?

Question à la capitaine Haddock, faut-il :

• usiner puis découper ?
• ou découper puis usiner ?

La question, posée ici même, avait ramené une majorité de suffrages vers la 2e approche.

Quand à la modélisation, sur une suggestion, rapprochement avec un groupe Fusion 360 sur Facebook et un tuto parfait à la clef pour réaliser soi-même des volumes décoratifs paramétriques sur Fusion 360.

Je vous propose donc à mon tour une approche pour réaliser ce genre de casse-tête de A à Z.
On peut s'y essayer aussi avec Freecad et les surfaces Gordon, mais je ne suis pas arrivé au même résultat.

Le dessin se base sur des b-splines

On les élève à des hauteurs différentes puis on êffectue un lissage entre les arêtes supérieures.

Cela forme une peau (surface sans épaisseur).

Un solide est tiré d'une esquisse à la dimension finale du puzzle (ici 180x180). Une opération scinder les corps permet de trancher le solide avec la surface.

Et cela donne un moule (solide) en creux (masqué) et le positif recherché.

Pour mieux le visualiser, export en maillage (stl) et import dans Prusa slicer. On s'aperçoit qu'il y a un endroit (à gauche) avec une dépouille non usinable à la CNC 3 axes standard

Il suffit de déplacer un des points de la b-spline (sans même avoir besoin d'ouvrir l'esquisse) et de patienter le temps du re calcul

Cette fois c'est bon

Si l'on veut se faire une idée de la forme usinée des 25 "cubes", on élève des murs de découpe et on tranche une copie du solide précédent.

Préparation du bois
Notre puzzle fera 180 x 180 x 25 mm. On part sur un brut de 26 mm.
Pour varier les essences, il y aura de l'érable sycomore pour sa blancheur (reliquat d'un échiquier), du noyer français (un coup de coeur pour un petit plateau en 27 mm au beau gris foncé), et pour une teinte chaude soutenue, du Garapa et Tamarindo (petites lames de terrasse de 0.95 m)
Ces lames sont en 21 mm (et entre 19 et 20 après passage en dégau-rabot car une avait légèrement tuilé). Pour compléter, une chute de hêtre en 22 refendue.

Collage sous presse à vide

Sciage en long et corroyage pour obtenir des bandes de 36 de large et 26 d'épaisseur (et en // des tasseaux de 25 x 26 pour un puzzle de 125 x 125 x 25.

Hé oui, avec plusieurs petits-enfants, il en faut pour tout le monde !

Préparation de l'équerre. Les baguettes martyres sont collées au double face.

Puis un coup de fraise en L pour bien aligner l'équerre sur les axes Y et X et assurer un référencement X0 Y0 au petit poil.

Le premier puzzle avait été usiné via des parcours d'outils dans Cambam (usinages 3D //) Mais l'utilisation d'une fraise de 8 (large vallonnement) avait occasionné quelques éclats sur les arêtes.

Aujourd'hui, on teste une ébauche en poche (l'équivalent de lignes de niveau de Cambam) avec Fusion 360

Essais sur une chute

Puis finition en usinage //

Mise en place sur le martyr

Les "cubes" ne sont pas collés mais juste enserrés et maintenus par l'appui des 2 baguettes martyres. La crainte, c'est qu'avec l'effort des opérations de poche, ça bouge

Et ça se termine pas mal, même si cette fraise hémisphérique pour métal (Garant !, merci Usinages) relève les bien fibres

Usinage de finition
Fraise de 4 mm hémisphérique, 1h44 avec une broche à air et un aspi cyclone, merci le casque.

Fin de l'usinage de finition, il y a encore quelques barbules de fibres relevées (même en ayant pris soin d'aligner les cubes dans le sens du fil et usiné dans le même sens, avec les pentes, la fraise travaille par endroits à contre-fil)

Un rapide ponçage au 180, 320, 400 les fait disparaître.

Paré pour la finition. Le hêtre, qui n'avait qu'une faible épaisseur, a quasiment disparu. Huile incolore scandinave pour le bois clair et huile danoise pour le noyer et le tamarindo à venir.

Et voilà, 3 sur 4. Un reliquat des couvertures rigides transparentes du temps du marathon des visières Covid fait bien l'affaire.
Reste plus qu'à en esquisser un nouveau, maintenant, pour le dernier.

Un peu de bruit