La carte MKS DLC32 s’impose progressivement comme une solution de contrôle moderne pour CNC et graveurs laser DIY grâce à son architecture 32 bits, son Wi-Fi intégré et la flexibilité du firmware FluidNC. Pour un utilisateur qui vient d’une carte GRBL 8 bits classique, le saut peut paraître important : nouvelles options de homing, profils CNC/laser hybrides, configuration par fichiers YAML, compatibilité avec plusieurs types de broches et modules laser. Pourtant, une fois comprise, cette plateforme apporte un vrai confort de pilotage, en particulier pour gérer à la fois une broche 500 W et plusieurs lasers sur la même machine. Pour tirer parti de cette électronique, il devient indispensable de bien comprendre son câblage, son firmware et ses paramètres de mouvement, sous peine de se retrouver avec un homing incomplet, des vitesses incohérentes ou une sortie TTL inversée.
Présentation de la carte MKS DLC32 : architecture matérielle et usages CNC / laser
Microcontrôleur, mémoire et architecture 32 bits de la MKS DLC32 (ESP32, fréquence, ressources)
Au cœur de la carte MKS DLC32 se trouve un microcontrôleur ESP32 double cœur, généralement cadencé à 240 MHz. Par rapport à un Arduino Uno à 16 MHz utilisé sur les contrôleurs GRBL classiques, la marge de calcul est tout simplement sans commune mesure. Cette architecture 32 bits permet de gérer des trajectoires plus fluides, des vitesses plus élevées et des fonctionnalités réseau sans sacrifier la stabilité. L’ESP32 dispose aussi de plusieurs centaines de kilo-octets de RAM et de mémoire flash suffisante pour accueillir FluidNC et sa couche Web, ce qui autorise un contrôle complet par navigateur, sans PC dédié branché en permanence.
Cette réserve de ressources s’avère particulièrement utile pour les gravures laser à haute résolution et les usinages complexes. Une courbe de Bézier transformée en G-code génère parfois plusieurs dizaines de milliers de segments, que la MKS DLC32 peut traiter avec moins de risques de freezes ou de pertes de pas qu’un système 8 bits. Pour un utilisateur de CNC 3018, ce type de carte transforme littéralement la machine en plateforme évolutive, capable d’accueillir une broche, un laser 20 W ou même un module 80 W, tout en conservant une bonne qualité de trajectoire.
Différences entre MKS DLC32, MKS DLC V2.1, MKS DLC UNO et contrôleurs GRBL classiques
Plusieurs cartes MKS portent des noms proches, mais leurs capacités diffèrent fortement. La MKS DLC32 embarque l’ESP32 et FluidNC, alors que la MKS DLC V2.1 et la MKS DLC UNO reposent sur des microcontrôleurs 8 bits compatibles GRBL classique. Ces dernières restent très efficaces pour des petites CNC, mais n’offrent pas de serveur Web intégré ni de Wi-Fi. La MKS DLC32 combine la logique de contrôle, la gestion réseau et parfois un écran tactile type MKS TS35, ce qui la rend idéale pour un atelier où l’accès filaire USB n’est pas pratique.
Par rapport à un contrôleur GRBL 1.1 standard, la MKS DLC32 offre aussi une gestion plus poussée des modes CNC / laser hybrides. Il devient possible, par exemple, d’utiliser des commandes de homing comme $hZ puis $hXY pour forcer le référencement d’un axe Z modifié pour accueillir broche et laser. Cette flexibilité fait gagner un temps précieux lorsqu’une machine alterne usinage et gravure dans la même journée, sans devoir recharger un firmware différent ou changer de carte.
Compatibilité matérielle : drivers pas à pas (A4988, TMC2209), broches moteurs et fins de course
La MKS DLC32 accepte des drivers pas à pas enfichables de type A4988, DRV8825 ou TMC2209, très répandus sur les petites CNC et imprimantes 3D. En pratique, beaucoup d’utilisateurs optent pour des TMC2209 silencieux, mais ces derniers exigent un réglage minutieux du courant (via Vref) et des micro-pas (par switchs ou configuration). Un mauvais paramétrage conduit immédiatement à des vitesses incohérentes, comme l’a constaté plus d’un utilisateur en migrant depuis la carte d’origine de sa CNC 3018. Il est crucial de vérifier la correspondance entre les micro-pas physiques et la valeur de steps/mm dans FluidNC.
Les connecteurs moteurs restent proches du standard des cartes GRBL, ce qui simplifie le remplacement. Les fins de course (endstops) se branchent généralement sur des broches dédiées pour X, Y et Z, avec la possibilité de choisir un câblage NO (normalement ouvert) ou NC (normalement fermé). Une attention particulière doit être portée aux niveaux logiques d’entrée, car un simple inversement de logique peut bloquer le homing ou générer des alarmes constantes, surtout lors de l’utilisation de capteurs optiques ou de fins de course mécaniques long câble.
Connectique dédiée CNC et laser : broche, PWM laser, relais, sondes z-probe et capteurs
La connectique de la MKS DLC32 est pensée pour couvrir les besoins d’une petite fraiseuse comme d’un graveur laser. Une sortie PWM/TTL dédiée contrôle un module laser, avec souvent une plage de signal de 0–5 V compatible avec la plupart des têtes NEJE, Ortur ou Atezr. Une autre sortie peut piloter un relais pour activer une broche 500 W ou une défonceuse type Makita RT0700C, tandis que des entrées analogiques se destinent par exemple à une sonde de palpage Z. Pour un usage hybride broche + laser, cette polyvalence évite de multiplier les cartes ou les bricolages sur les connecteurs.
Les capteurs additionnels, comme un capteur de température de driver ou un détecteur de capot fermé, trouvent aussi leur place sur les broches d’extension. Pour une utilisation avec un variateur VFD plus puissant, le signal PWM peut servir de référence 0–10 V via un petit module de conversion, rendant possible le contrôle d’une broche 1,5 kW tout en conservant la logique de commande M3/M4/M5. La clé réside dans une documentation rigoureuse de chaque borne afin d’éviter les erreurs de câblage qui peuvent endommager laser, relais ou carte elle-même.
Limitations matérielles connues : courant moteur, nombre d’axes, expansion I/O et refroidissement
Malgré sa puissance, la MKS DLC32 reste une carte orientée machines de bureau ou CNC légères. Le courant supporté par les drivers enfichables la rend inadaptée aux NEMA 23 très gourmands utilisés sur des portiques lourds. La carte gère trois axes principaux (X, Y, Z), parfois avec un axe secondaire en duplication, mais ne se destine pas à des cinématiques à 5 axes ou à des portiques géants. Pour ce type de besoin, une solution basée sur contrôleur industriel ou drivers externes s’impose.
Le refroidissement mérite un soin particulier. Des tests indépendants montrent que, sans ventilation, les drivers dépassent rapidement 80 °C lors d’usinages prolongés, ce qui peut provoquer des pertes de pas ou un arrêt par protection thermique. Un petit ventilateur 40 mm bien positionné, associé à un dissipateur sur chaque TMC2209, réduit significativement ce risque. D’un point de vue I/O, les broches disponibles couvrent l’essentiel, mais une extension par modules I2C ou GPIO supplémentaires reste parfois nécessaire pour des projets fortement instrumentés (multiples capteurs, relais air-assist, éclairage LED commandé, etc.).
Installation de la MKS DLC32 sur une machine CNC ou graveur laser DIY
Câblage des moteurs pas à pas NEMA 17 / NEMA 23 et paramétrage du sens de rotation
Le câblage des moteurs pas à pas sur MKS DLC32 demande de bien identifier les paires de bobines. Sur un NEMA 17 standard, les fils sont souvent arrangés en paires A+ A− et B+ B− ; en cas de doute, un simple test au multimètre permet de repérer les deux enroulements. Une inversion d’une seule paire provoque un moteur qui vibre sans tourner, ce qui alerte immédiatement. Une fois le câblage validé, le sens de rotation se corrige dans le firmware via un paramètre d’inversion de direction, sans avoir besoin de recâbler physiquement les fils.
Pour des NEMA 23, il convient de vérifier la consommation maximale. Si le moteur réclame 3 A ou plus, les petits drivers enfichables atteignent vite leur limite, surtout dans une machine enfermée dans un caisson de gravure laser. Le réglage de la Vref sur les TMC2209 doit se faire méthodiquement, avec une valeur cohérente avec les données constructeur du moteur. Une fois les moteurs opérationnels, un premier test de déplacement sur 10 ou 20 mm permet de vérifier rapidement que le sens X, Y et Z correspond bien à la convention choisie pour le G-code.
Branchement des fins de course en NO/NC et configuration des homings sur les axes X, Y, Z
Les fins de course peuvent être câblés en NO (normalement ouvert) ou NC (normalement fermé). Le schéma NC offre en général une meilleure sécurité : un câble arraché sera détecté comme une activation permanente, bloquant les mouvements plutôt que de laisser la machine partir en butée. Sur MKS DLC32, chaque axe dispose de son entrée dédiée, et le firmware FluidNC permet de choisir le comportement de chaque entrée ainsi que la direction du homing pour X, Y et Z. Pour un portique CNC, il est habituel de référencer en X- et Y-, tandis que le Z se fait en Z+ vers le haut.
Certains utilisateurs rencontrent un homing partiel, par exemple uniquement sur X et Y, avec un Z qui reste inactif malgré la commande $h. Dans ce cas, l’activation de cycles distincts, comme $Homing/Cycle0=Z puis $Homing/Cycle1=XY, corrige souvent le problème, à condition que le firmware supporte ces directives. Quand la syntaxe complète ne fonctionne pas, une commande séparée $hZ suivie de $hXY permet parfois de contourner un bug de version. Ce type de situation illustre l’importance de contrôler la version de firmware utilisée et de la mettre à jour en cas de comportement inattendu.
Connexion de la broche (spindle 500W, katsu, makita RT0700C) et contrôle de la vitesse via PWM
Une broche 500 W ou une défonceuse Katsu/Makita se raccorde généralement à la MKS DLC32 via un relais ou un module de commande externe. Le rôle de la carte se limite alors à activer ou désactiver la broche, tandis que le variateur ou le potentiomètre intégré gère la vitesse réelle. Pour un contrôle plus avancé, un variateur VFD de type Huanyang accepte un signal 0–10 V proportionnel à la consigne, issu de la conversion du signal PWM 0–5 V de la carte. Le paramétrage des commandes M3/M4/M5 dans FluidNC doit alors être cohérent avec cette chaîne de commande.
Une broche non pilotée en vitesse reste parfaitement exploitable pour de l’usinage amateur, mais le contrôle PWM apporte un confort non négligeable pour les opérations répétitives ou la gravure fine dans l’aluminium. Certaines machines hybrides utilisent une petite broche 500 W pour le bois tendre et un module laser pour le marquage. Dans ce cas, la séparation claire des sorties (spindle enable, laser PWM) évite les erreurs catastrophiques, comme l’activation simultanée des deux outils ou l’envoi d’une puissance laser sur un relais inadapté.
Intégration d’un module laser (NEJE, ortur, atezr) : alimentation, TTL, focus et sécurité
L’intégration d’un module laser sur MKS DLC32 repose sur trois points clés : une alimentation suffisante, un signal TTL/PWM correct et un montage mécanique rigide. Un module NEJE 20 W ou Atezr 24 W consomme parfois plus de 4 à 5 A en crête, ce qui impose une alimentation 12 V ou 24 V correctement dimensionnée. Le signal TTL doit être de type actif haut, c’est-à-dire 0 V pour laser OFF et 5 V (ou 3,3 V selon le module) pour laser ON. Si la sortie est inversée, la puissance semble « négative » et le laser s’allume faiblement au repos, ce qui nécessite une inversion logicielle du signal dans le fichier de configuration.
Le réglage du focus influence directement la qualité de gravure et de découpe : un focus trop haut élargit le trait, alors qu’un focus optimal permet de découper du contreplaqué 3 mm avec un module 20 W sans devoir multiplier les passes. La sécurité reste primordiale : lunettes de protection adaptées à la longueur d’onde, capot fermé avec fin de course, extraction des fumées vers l’extérieur. Un bouton d’arrêt d’urgence physique, placé à portée de main, doit toujours être prévu, même sur une petite installation dans un coin d’atelier ou de garage.
Gestion de l’alimentation 12V/24V, masses communes, fusibles et mise à la terre de la structure
La gestion de l’alimentation conditionne fortement la fiabilité d’une installation MKS DLC32. Une alimentation 24 V améliore la dynamique des moteurs pas à pas, mais impose un vérification de la compatibilité de la broche et du module laser, certains n’acceptant que le 12 V. Les masses doivent être reliées proprement pour éviter les boucles de masse et les interférences électromagnétiques, notamment lors du démarrage d’une broche 500 W qui peut générer des surtensions transitoires. L’ajout de fusibles temporisés et de filtres EMI protège la carte contre les pics de courant et les parasites.
La mise à la terre de la structure métallique de la CNC ou du châssis du graveur laser réduit les risques de choc électrique et améliore souvent la stabilité des signaux de fin de course. Sur une CNC 3018 installée dans un coin ventilé pour évacuer les fumées, il reste important de relier correctement les éléments métalliques au potentiel de terre du bâtiment. Une mauvaise gestion de la terre se traduit fréquemment par des resets aléatoires de l’ESP32 ou par des erreurs de homing non reproductibles, difficiles à diagnostiquer sans une approche méthodique.
Firmware et interface web : configuration de FluidNC sur MKS DLC32
Flashage ou mise à jour du firmware FluidNC via USB et outil ESP32 flash download tool
La MKS DLC32 s’appuie sur le firmware FluidNC, spécialement conçu pour l’ESP32. La mise à jour du firmware se fait typiquement via le port USB grâce à un outil comme ESP32 Flash Download Tool ou équivalent. Le processus consiste à placer la carte en mode boot, sélectionner le fichier binaire de firmware, puis lancer la programmation. Une fois le flashage terminé, un redémarrage permet de vérifier la version active. Mettre à jour FluidNC corrige souvent des bugs liés au homing, aux commandes spécifiques comme $hZ ou à la gestion des sorties PWM inversées.
Avant toute mise à jour, il reste prudent de sauvegarder les fichiers de configuration présents sur la carte SD, car une erreur de manipulation ou un formatage accidentel peut faire perdre des heures de réglages fins. Pour des utilisateurs peu à l’aise avec l’anglais ou le chinois, l’adoption d’une version documentée dans une langue compréhensible facilite grandement le travail, même si de nombreux paramètres conservent leurs noms techniques en anglais pour rester conformes à la syntaxe GRBL/FluidNC.
Accès à l’interface web intégrée (Wi-Fi AP/STA), configuration réseau et protection par mot de passe
L’un des grands atouts de la MKS DLC32 réside dans son interface Web intégrée, accessible via Wi-Fi. En mode AP, la carte crée son propre point d’accès auquel il suffit de se connecter depuis un smartphone ou un PC. En mode STA, elle se connecte au réseau domestique, ce qui permet d’y accéder depuis n’importe quel appareil du même réseau. Cette interface Web donne accès au pilotage de base, au chargement de fichiers G-code, à l’édition des fichiers YAML et à la surveillance de l’état de la machine, parfois plus confortablement que depuis un simple terminal série.
La protection par mot de passe ne doit pas être négligée, surtout si la carte est connectée à un réseau Wi-Fi partagé. Un accès non sécurisé pourrait permettre à une personne mal intentionnée de lancer un cycle de gravure ou d’usinage sans surveillance, avec des conséquences matérielles ou de sécurité importantes. Limiter l’accès à un sous-réseau technique ou utiliser un mot de passe complexe réduit considérablement ce risque et s’inscrit dans les bonnes pratiques actuelles des ateliers connectés.
Structure des fichiers de configuration YAML (config.yaml, machine.yaml) et emplacement sur la carte SD
FluidNC repose sur des fichiers de configuration au format YAML, généralement nommés config.yaml ou machine.yaml et stockés sur la carte SD. Ces fichiers décrivent l’ensemble de la machine : nombre d’axes, pas par millimètre, limites de déplacement, paramètres de homing, configuration des broches I/O, options CNC ou laser, etc. L’édition se fait soit en retirant la carte SD pour travailler sur PC, soit directement via l’interface Web. Cette approche textuelle offre une grande flexibilité : il devient possible de gérer plusieurs profils machines sur la même carte, ou de dupliquer une configuration d’une machine à l’autre en copiant simplement les fichiers.
La syntaxe YAML demande une attention particulière à l’indentation et aux deux-points, sous peine de provoquer des erreurs de chargement parfois difficiles à déchiffrer. Une bonne habitude consiste à conserver un fichier de configuration minimal fonctionnel, puis à ajouter progressivement les fonctionnalités (palpeur Z, laser, relais, air-assist). De cette manière, en cas de problème, un retour à la version précédente est immédiat et limite la durée d’indisponibilité de la machine.
Choix du profil machine CNC, graveur laser ou hybride et activation des fonctionnalités avancées
Le choix du profil dans FluidNC conditionne le comportement général de la MKS DLC32. Un profil purement CNC optimise la gestion de la broche, du palpage Z et des vitesses d’avance, tandis qu’un profil laser privilégie la modulation rapide de la puissance et la prise en charge du mode M4 dynamique. De nombreuses machines actuelles adoptent un profil hybride CNC + laser, afin de basculer rapidement entre usinage et gravure sur la même structure mécanique. Ce type de configuration nécessite une définition claire des sorties : quelle broche contrôle la broche mécanique, quelle sortie pilote le module laser, et quelles sont les commandes G-code associées.
Les fonctionnalités avancées comme les macros G-code, l’auto-nivellement, la compensation plus fine de jerk ou la gestion de plusieurs entrées de sécurité peuvent ensuite être activées dans le fichier YAML. L’important consiste à ne pas tout activer d’un coup, au risque de complexifier les diagnostics. Une approche progressive permet d’atteindre une configuration très poussée, tout en comprenant l’impact de chaque option sur le comportement réel de la machine.
Sauvegarde, export et duplication d’une configuration FluidNC pour plusieurs machines
Une fois une configuration stable obtenue, la sauvegarde devient une priorité. Copier les fichiers config.yaml et configuration associée sur un ordinateur ou dans un dépôt Git personnel évite de tout perdre en cas de défaillance de la carte SD. Cette approche rend aussi très simple la duplication d’une configuration vers une autre machine similaire, comme deux CNC 3018 équipées différemment en broche et laser mais partageant la même cinématique. Il suffit alors d’adapter quelques paramètres, comme les limites d’axes, les steps/mm ou le sens de homing.
Pour un atelier équipé de plusieurs graveurs laser de puissances différentes (5 W, 10 W, 20 W, voire 80 W), conserver des profils distincts avec les bons paramètres de PWM, de vitesse et de sécurité fait gagner un temps précieux. Un simple changement de carte SD ou de fichier actif permet de passer d’une machine à l’autre sans risquer d’envoyer un réglage de 20 W sur un petit module 5 W non refroidi, avec les conséquences que l’on imagine sur la durée de vie du diode laser.
Paramétrage des axes et cinématique : steps/mm, vitesse et accélérations
Calcul des steps/mm pour vis trapézoïdales T8, vis à billes, courroies GT2 avec poulies 16/20 dents
Le paramétrage des steps/mm constitue la base de toute calibration mécanique. Pour une vis trapézoïdale T8 à pas de 8 mm, associée à un moteur 200 pas/tour et à des micro-pas réglés à 16, le calcul donne : (200 × 16) / 8 = 400 steps/mm. Pour une courroie GT2 avec poulie 20 dents, toujours à 2 mm par dent, la circonférence primitive est de 40 mm ; avec les mêmes paramètres moteur et micro-pas, on obtient (200 × 16) / 40 = 80 steps/mm. Une vis à billes de 5 mm de pas nécessite encore un autre calcul, ce qui montre à quel point la cohérence entre micro-pas physiques et valeur déclarée dans FluidNC est essentielle.
Une bonne pratique consiste à imprimer ou graver une règle de 100 mm, puis à mesurer réellement le déplacement obtenu. Si la distance réelle diffère de 100 mm, un simple facteur de correction permet d’ajuster les steps/mm avec une précision supérieure au simple calcul théorique. Cette approche empirique, combinée à des données de base correctes, conduit rapidement à une machine capable de répéter des déplacements avec une erreur inférieure à 0,05 mm sur 100 mm, ce qui suffit pour la plupart des applications hobby.
Réglage des vitesses rapides (max rate), accélérations, jerk et optimisation pour GRBL / FluidNC
Les vitesses rapides et accélérations conditionnent directement le temps de cycle d’un usinage ou d’une gravure. Des valeurs trop faibles allongent inutilement les déplacements à vide, tandis que des valeurs trop élevées provoquent pertes de pas ou vibrations excessives. Sur une CNC 3018 typique, des vitesses rapides de 1500–2000 mm/min et des accélérations de 100–200 mm/s² constituent un point de départ raisonnable. Pour un graveur laser léger, les vitesses de balayage peuvent monter à 6000–8000 mm/min, à condition que la rigidité mécanique et le réglage des drivers suivent.
Le paramètre de jerk (ou équivalent dans FluidNC) permet de lisser les accélérations, réduisant ainsi les à-coups et le bruit. Une comparaison avec la conduite automobile est parlante : accélérer progressivement préserve le confort des passagers et la mécanique, alors qu’un démarrage brutal use prématurément pneus et embrayage. Une machine bien réglée démarre et s’arrête en douceur, tout en atteignant des vitesses suffisantes pour un usage productif. L’objectif vise un compromis entre rapidité, précision et longévité de la mécanique.
Configuration des limites logicielles (soft limits), dimensions utiles et zones interdites
Les soft limits évitent à la machine de sortir de sa zone utile, même en l’absence de fins de course de l’autre côté. Après un homing correct, la carte connaît la position machine et peut refuser tout déplacement qui dépasserait les dimensions déclarées. Pour une CNC de 300 × 180 × 45 mm utiles, ces valeurs sont renseignées dans le fichier YAML, avec une marge de sécurité pour les butées mécaniques. En pratique, ces limites logicielles réduisent considérablement le risque de collision, surtout lorsque plusieurs programmes G-code de sources différentes sont testés sur la même machine.
La définition de zones interdites peut se révéler utile pour préserver un capteur, un palpeur ou un élément de fixation permanent sur la table. Une zone au-dessus d’un étau ou d’une pince d’angle peut par exemple être interdite au portique pour éviter tout choc. Pour les graveurs laser, interdire une zone où se trouve systématiquement un capteur de fumée ou un passage de câbles est une précaution simple à mettre en place et qui limite fortement les accidents matériels.
Inversion de la direction des axes, homing sequence et référence machine pour portiques CNC
Lors de l’installation, la direction réelle de chaque axe ne correspond pas toujours à celle attendue par les logiciels de FAO. Plutôt que d’inverser les fils du moteur, il est plus simple d’utiliser le paramètre d’inversion de direction disponible dans FluidNC. Un test rapide avec un déplacement de +10 mm sur chaque axe confirme la cohérence avec le repère d’usinage : X+ vers la droite, Y+ vers l’avant ou l’arrière selon convention, Z+ vers le haut. Ajuster la séquence de homing, par exemple Z en premier, puis X et Y, protège aussi les outils et le support de travail.
La référence machine est souvent située en X- Y- Z+, ce qui signifie que le zéro machine se trouve dans un coin supérieur de la zone utile. Cette convention facilite la programmation des limites logicielles et des origines pièce. Sur un portique CNC modifié pour accueillir un laser, un homing Z vers le haut libère de l’espace pour les outils, tandis qu’un homing XY dans un coin précis simplifie l’alignement des pièces à graver. Une bonne maîtrise de cette logique permet d’éviter les confusions permanentes entre zéro machine, zéro pièce et zéro G-code.
Test et calibration des déplacements avec des comparateurs numériques ou règles graduées
Une calibration sérieuse ne peut pas se limiter à des estimations à l’œil nu. L’utilisation d’un comparateur numérique monté sur le portique ou d’une règle graduée de bonne qualité permet de mesurer précisément les déplacements. En effectuant des déplacements programmés de 10, 50 ou 100 mm et en comparant les valeurs indiquées par l’outil de mesure, il devient possible d’affiner les steps/mm à un niveau de précision supérieur à 1/100 mm. Cette méthodologie reste valable pour les trois axes, même si l’axe Z se prête parfois moins facilement à l’utilisation d’une règle physique.
Pour un usage purement laser, la précision absolue en Z importe moins que la répétabilité, mais pour l’usinage, un Z bien calibré conditionne directement la profondeur de passe et donc la qualité de surface et la durée de vie de l’outil. Un écart de 0,2 mm sur la profondeur peut sembler anodin, mais sur des matériaux durs, il suffit parfois à dépasser la capacité de coupe d’une fraise, provoquant une casse prématurée ou un blocage de broche. Un temps passé à la calibration se récupère largement en évitant ces incidents.
Réglages spécifiques CNC : broche, palpage Z, compensation et usinage
Paramétrage M3/M4/M5 pour la commande de broche via PWM, relais et variateurs (VFD huanyang)
Les commandes M3, M4 et M5 pilotent la broche dans la plupart des dialectes G-code. Sur MKS DLC32, ces commandes sont associées à une sortie PWM ou à une sortie relais selon la configuration YAML. Pour un relais simple, M3/M4 activent la broche à pleine puissance, M5 la coupe. Pour un VFD Huanyang, la valeur de S (par exemple S12000 pour 12 000 tr/min) se traduit en une tension de référence 0–10 V obtenue par conversion du PWM. La cohérence entre la plage de vitesses du G-code et celle du VFD garantit un comportement prévisible.
Une bonne approche consiste à calibrer quelques points : mesurer la vitesse réelle de la broche pour des consignes de 6 000, 12 000 et 18 000 tr/min, puis ajuster les paramètres du VFD si nécessaire. Ce type de calibration évite de sous-estimer la vitesse lors de l’usinage de matériaux sensibles comme l’aluminium, où une vitesse trop faible génère des bavures et une usure rapide de l’outil. Sur une petite broche 500 W, la marge de manœuvre est plus réduite, mais une vitesse correctement paramétrée améliore significativement la qualité de coupe.
Installation d’un palpeur Z (touch plate) et configuration du cycle de prise d’origine Z automatique
Le palpeur Z (ou touch plate) simplifie énormément la prise d’origine en hauteur, surtout lorsque la même machine alterne broche et laser. Un simple bloc conducteur raccordé à une entrée dédiée sur la MKS DLC32 permet de détecter le contact avec l’outil. Le cycle d’auto-palpation descend lentement jusqu’au contact, mémorise la position, puis applique une correction correspondant à l’épaisseur de la plaque de palpage. Dans FluidNC, cette séquence se définit généralement via une macro ou un script spécifique, appelé depuis l’interface ou à partir du logiciel de pilotage.
Le principal avantage réside dans la répétabilité : un Z0 établi par palpage reste beaucoup plus fiable qu’un réglage « au papier » répété à chaque changement d’outil. Sur une CNC 3018 montée dans un environnement parfois exigu, ce type de système réduit aussi les risques de manipulation hasardeuse près du laser ou de la broche en fonctionnement. La clé du succès : vérifier soigneusement le bon fonctionnement du contact avant chaque utilisation, pour éviter un enfoncement accidentel de la fraise dans la plaque de palpage.
Compensation de jeu (backlash), réglage de la précision et validation avec des poches et rainures test
Même bien montée, une petite CNC présente toujours un certain jeu mécanique (backlash), notamment sur les vis trapézoïdales et les guidages économiques. La compensation logicielle du backlash, lorsqu’elle est activée dans FluidNC, permet de corriger partiellement ce défaut en ajustant les déplacements lors des inversions de sens. Cependant, cette fonction ne remplace pas un bon réglage mécanique : serrage adapté des écrous, lubrification, vérification des accouplements. Une analogie simple consiste à considérer cette compensation comme un correcteur de trajectoire : utile, mais inefficace sur un véhicule dont les roues seraient mal serrées.
Pour valider les réglages, l’usinage de poches et de rainures test constitue une méthode éprouvée. Une poche carrée de 50 × 50 mm et quelques rainures longitudinales et transversales permettent de mesurer les écarts, le parallélisme et la répétabilité. En comparant les dimensions mesurées avec celles du modèle, il devient possible d’identifier si le problème vient des steps/mm, du jeu mécanique, d’une flexion de la structure ou d’un mauvais choix de paramètres d’avance et de profondeur de passe.
Intégration avec candle, UGS, bCNC ou CNCjs : réglages de GRBL, macros g-code et workflows
Même si la MKS DLC32 offre une interface Web avancée, de nombreux utilisateurs continuent d’apprécier des logiciels comme Candle, UGS, bCNC ou CNCjs pour la préparation et le suivi des jobs. Ces outils restent compatibles avec FluidNC dans une large mesure, car les commandes GRBL de base sont conservées. Un bon paramétrage de la connexion série (baudrate, fin de ligne) garantit une communication stable. Les macros G-code intégrées à ces logiciels, par exemple pour le palpage Z ou la mise en position de changement d’outil, peuvent être adaptées facilement à la syntaxe spécifique de la machine.
L’avantage de ces interfaces réside dans leur ergonomie et leurs fonctionnalités avancées : visualisation 3D du parcours d’outil, journal complet des commandes, boutons personnalisables. Pour un utilisateur qui débute avec la MKS DLC32, combiner la souplesse de FluidNC et le confort d’un logiciel connu comme Candle représente souvent une transition en douceur depuis la carte d’origine, tout en permettant d’exploiter rapidement les nouvelles possibilités de la plateforme 32 bits.
Réglages spécifiques laser : puissance PWM, modes M4 dynamique et sécurité
Calibration de la puissance PWM pour modules laser 5W, 10W, 20W et linéarisation de l’intensité
La calibration de la puissance PWM constitue la base d’un graveur laser bien réglé. La relation entre le signal PWM (0–100 %) et la puissance optique réelle n’est pas toujours linéaire, surtout sur les modules 10 W ou 20 W grand public. Une stratégie efficace consiste à graver une échelle de test (par exemple des carrés de 10 % à 100 %) sur un matériau de référence comme du contreplaqué 3 mm ou du carton dense. En observant la profondeur et le niveau de brûlure, il devient possible d’ajuster la courbe de puissance dans le logiciel de pilotage (LightBurn, LaserGRBL) pour obtenir une gradation visuelle plus régulière.
Pour un module 5 W, une puissance maximale prolongée peut conduire à une montée en température rapide et à une dégradation de la diode. Des statistiques de plusieurs fabricants indiquent qu’un fonctionnement continu à 100 % réduit parfois de moitié la durée de vie par rapport à une utilisation limitée à 80–90 % de la puissance nominale. Sur une installation MKS DLC32, il reste donc pertinent de fixer une limite de puissance dans les profils machine, plutôt que de compter sur la prudence de l’utilisateur à chaque gravure.
Activation du mode M4 (laser dynamique) et optimisation des vitesses de gravure sur bois, acrylique et cuir
Le mode M4 dynamique adapte la puissance du laser à la vitesse instantanée de déplacement, ce qui améliore fortement la régularité de gravure dans les coins et les petits détails. En mode M3 constant, le laser garde la même puissance même lorsque la machine ralentit dans un angle, ce qui provoque des brûlures et un noircissement excessif du bois. En activant M4 dans FluidNC et dans le logiciel de pilotage, la puissance diminue automatiquement lorsque la vitesse baisse, offrant un rendu plus homogène sur bois, acrylique ou cuir.
Les vitesses de gravure dépendent du matériau et de la puissance du module. Sur bois tendre avec un 10–20 W, des vitesses de 3000–6000 mm/min restent courantes, alors que sur acrylique, il faut souvent réduire la vitesse pour obtenir une fusion propre sans bulles. Le cuir réagit encore différemment, avec un risque d’odeurs fortes et de brûlures profondes à surveiller. Une série de tests systématiques sur des chutes de matériaux, en notant les couples vitesse/puissance, constitue un investissement rentable pour des projets répétitifs ou des petites séries commerciales.
Configuration des interlocks : bouton d’arrêt d’urgence, capot avec fin de course, clé de sécurité
Les interlocks de sécurité jouent un rôle essentiel dès qu’un module laser de puissance significative entre en jeu. Un bouton d’arrêt d’urgence coupant à la fois l’alimentation de la broche et du laser doit être placé à portée de main et testé régulièrement. Un capot de protection équipé d’un fin de course, qui coupe instantanément le laser lorsqu’il est ouvert, limite grandement les risques d’exposition accidentelle du faisceau. Une clé de sécurité, simple interrupteur à clé sur le circuit d’alimentation laser, offre une protection supplémentaire contre toute mise en marche non autorisée, particulièrement utile dans un environnement partagé.
Les normes de sécurité évoluent rapidement, et de nombreux événements récents dans le domaine du laser amateur rappellent l’importance de ces dispositifs. Des statistiques publiées par des associations de sécurité indiquent une augmentation significative des incidents liés aux graveurs laser de bureau depuis la démocratisation des modules 10–20 W, particulièrement lorsqu’ils sont utilisés sans capot ni lunettes adaptées. Intégrer dès la conception ces interlocks dans une installation MKS DLC32 constitue donc une mesure de prudence aussi raisonnable que le port de gants et de protections auditives en atelier traditionnel.
Utilisation de LightBurn, LaserGRBL ou FluidNC web UI : profils machine et paramètres de gravure
Pour la partie logicielle, des outils comme LightBurn ou LaserGRBL permettent de tirer pleinement parti des capacités de la MKS DLC32 en mode laser. La création d’un profil machine adapté, avec la bonne taille de zone, les vitesses maximales cohérentes et la commande M4 activée, garantit un comportement prédictible à chaque gravure. LightBurn, en particulier, offre une gestion avancée des calques, de la puissance et de la vitesse, ainsi que des fonctions de compensation d’accélération qui se marient très bien avec les paramètres de mouvement de FluidNC.
L’interface Web de FluidNC reste néanmoins très pratique pour des tâches simples, comme lancer un petit test de puissance ou régler rapidement la position de départ sur une pièce unique. L’association d’un logiciel riche en fonctionnalités pour la préparation (LightBurn) et d’une interface Web légère pour les ajustements de dernière minute constitue une combinaison efficace. Pour un utilisateur expérimenté, cette complémentarité permet de passer rapidement d’un flux de travail d’usinage CNC à un flux de gravure laser sans se sentir limité par l’un ou l’autre outil.
Dépannage, mise à jour et bonnes pratiques sur MKS DLC32
Diagnostic des erreurs courantes : homing raté, perte de pas, reboot ESP32 et freezes
Les erreurs les plus fréquentes sur MKS DLC32 concernent le homing, les pertes de pas et les redémarrages intempestifs de l’ESP32. Un homing qui ne s’effectue que sur X et Y, sans mouvement de Z, pointe souvent vers une configuration de cycles de homing incomplète ou un firmware obsolète. Des pertes de pas répétées en X ou Y révèlent souvent un courant moteur insuffisant, une accélération trop agressive ou un problème mécanique (poulie desserrée, courroie détendue). Les reboots de l’ESP32, quant à eux, sont fréquemment liés à des parasites EMI produits par une broche ou un variateur mal filtrés.
Une approche méthodique permet de résoudre rapidement la plupart de ces problèmes : isoler d’abord le facteur logiciel (paramètres FluidNC, version de firmware), puis vérifier le matériel (câbles, connecteurs, drivers, alimentation). Noter les circonstances exactes de chaque incident (type de job, durée, actions précédentes) constitue une aide précieuse au diagnostic, surtout lorsque plusieurs modifications ont été effectuées récemment sur l’installation.
Vérification des signaux au multimètre ou oscilloscope (sortie PWM, STEP/DIR, endstops)
En cas de comportement anormal, la vérification des signaux au multimètre ou à l’oscilloscope devient un outil indispensable. Sur la sortie PWM destinée au laser ou à la broche, la mesure de la tension moyenne pour différentes valeurs de consigne permet de s’assurer que la modulation fonctionne correctement. Un signal STEP/DIR absent ou déformé sur un axe indique un problème de driver ou de carte mère, tandis qu’un endstop constamment actif malgré l’absence de contact pointe vers un câblage erroné ou un interrupteur défectueux.
Un oscilloscope offre une vision encore plus détaillée, particulièrement utile pour observer les effets des parasites générés par la broche ou le VFD. Des impulsions parasites visibles sur les lignes de fins de course ou sur l’alimentation de la carte expliquent souvent des resets aléatoires ou des homings interrompus. Dans bien des cas, un simple ajout de ferrites, une meilleure séparation des câbles de puissance et de signal, ou un blindage correctement relié à la terre suffisent à assainir la situation.
Mise à jour du firmware MKS DLC32, rollback de version et compatibilité avec les releases FluidNC
La mise à jour du firmware doit s’inscrire dans une stratégie maîtrisée. Avant d’installer une version plus récente de FluidNC, il convient de vérifier sa compatibilité avec la carte MKS DLC32 et les drivers utilisés. Certaines versions apportent des améliorations significatives de la gestion laser ou des cycles de homing, mais peuvent introduire des changements de syntaxe dans les fichiers YAML. Conserver une copie de la version précédente, ainsi que de ses binaires, permet un retour en arrière rapide en cas de comportement imprévu.
Un journal de mises à jour, même simple, notant la date, la version installée et les modifications constatées, constitue un outil précieux lors du dépannage. Dans un atelier où plusieurs machines utilisent des variantes de MKS DLC32, la cohérence des versions de firmware et de configuration permet de réduire les erreurs humaines et facilite l’entraide entre utilisateurs, chacun pouvant partager des solutions reproductibles sans se heurter à des différences de comportement liées à des versions divergentes.
Protection de la carte : filtrage EMI, boîtier, gestion des câbles et ventilation des drivers
La protection physique et électrique de la MKS DLC32 conditionne directement sa fiabilité à long terme. Un boîtier bien ventilé, avec des entrées d’air filtrées et une extraction suffisante, maintient les drivers et l’ESP32 à une température raisonnable, même lors de sessions d’usinage ou de gravure de plusieurs heures. La gestion des câbles, en séparant clairement les lignes de puissance (broche, résistance chauffante éventuelle, alimentation laser) des câbles de signal (STEP/DIR, fins de course, capteurs), limite la propagation des parasites et les risques de coupure accidentelle.
Le filtrage EMI par ferrites, filtres secteur et condensateurs adaptés protège la carte contre les transitoires générés par la mise en marche de la broche ou par les commutations rapides du VFD. Une mise à la terre cohérente de la structure, des blindages de câble et du boîtier lui-même complète cette protection. En combinant ces précautions, une installation MKS DLC32 gagne en robustesse et en fiabilité, permettant à l’utilisateur de se concentrer sur l’usinage et la gravure plutôt que sur le dépannage récurrent de son électronique de contrôle.