Boites en découpe LASER

Courant 2021 je cherchais à remplacer la solution commerciale que j’utilisais pour ranger ma collection de pièces de LEGO. J’ai eu l’occasion de me former à la découpe LASER dans un atelier partagé près de chez moi, et j’ai vite saisi le potentiel pour fabriquer des boites qui pourraient servir de base à une solution de rangement sur mesure.

J’ai commencé par explorer différentes techniques et designs avant de m’arrêter sur un système de créneaux serrés. Cette technique est devenue la base de nombreuses créations bien au-delà du rangement de LEGO.

Revenons au début.

Plier du bois

Je voulais des boites qui soient les plus fines possible afin de maximiser l’espace disponible pour les pièces. J’ai commencé par chercher des matériaux et j’ai trouvé des chutes de contreplaqué de peuplier de 1mm d’épaisseur dans une boutique de modélisme. Parfait pour commencer.

Comme je voulais utiliser un minimum de colle, j’ai commencé à réfléchir à différentes méthodes pour fabriquer des boites en utilisant au maximum le pliage pour limiter le nombre de jointures à réaliser.

Pour plier du bois j’ai d’abord pensé à faire une rainure de sorte à laisser juste une faible épaisseur de matériau, suffisament pour qu’il puisse être plié. Bien que possible en théorie avec la découpe LASER, ça me paraissait délicat à réaliser.

Une technique commune consister à réaliser des découpes parallèles alternées. Ça augmente la souplesse générale de la pièce et permettant de la courber.

J’ai expérimenté avec la technique des découpes alternées en variant l’espacement des lignes. Plus les lignes sont proches et plus la pièce est souple, jusqu’à se plier simplement sous l’effet de la gravité.

La technique me semblait prometteuse et j’ai commencé à imaginer des designs de boites exploitant cette technique.

Design enroulé

La première idée utilisait un fond avec coins arrondis autour duquel vient s’enrouler une bande de bois judicieusement assouplie avec les découpes alternées dans les coins.

Ce design utilise deux pièces et deux assemblages sont nécessaires. Le premier pour lier le fond au tour, et l’autre pour “boucler” la pièce du contour. J’envisageais le recours à la colle pour les deux.

L’assemblage du fond est critique puisqu’il doit soutenir le poid du contenu de la boite, et s’il était amené à se rompre on perdrait le contenu de la boite.

L’assemblage du tour quant à lui devait lutter contre la tendance des coins à se remettre à plat, et un simple collage bout-à-bout me semblait avoir peu de chance de résister longtemps. Pour améliorer ça j’ai imaginé une solution qui consiste à réduire l’épaisseur sur l’extrémité des deux pièces et de les coller l’une sur l’autre. On peut aussi diviser en plusieurs petites zones et alterner le sens.

Design en panier

La deuxième idée exploitant le pliage était de former une sorte de panier, avec une pièce pliée en U et deux pièces latérales.

Ce design nécessite six assemblages en angle. En alternative à la colle j’ai envisagé un mélange de la technique de pliage par rainure et de l’assemblage par recouvrement, que j’appelle “languette pliée” sur les schémas.

Une variante du panier consiste à faire une étoile, où les quatre côtés se plient à partir du fond. Cette solution réduit le risque de rupture au niveau entre le fond et les côtés.

La conception en étoile pose un problème géométrique intéressant sur la forme à donner aux pièces dans les coins du bas. Pour déterminer la forme j’ai modélisé l’assemblage dans Blender. J’ai commencé par créer deux quarts de cylindre que j’ai disposé en angle à 90°, puis j’ai ajusté les points des extrémités pour que les formes se touchent sans se croiser. Ensuite j’ai dupliqué les pièces et je les ai “déplié” en appliquant une rotation à chaque arrête pour obtenir une forme plate.

Design en créneaux

Finalement, j’ai testé la technique classique des créneaux, où l’on fait plusieurs encoches complémentaires dans les deux pièces à assembler, et on colle.

J’ai réalisé un test avec cette technique sur le contreplaqué de 1mm d’épaisseur que j’avais trouvé au magasin de modélisme. J’ai dessiné les cinq pièces dans Inkscape et exporté a format DXF pour la machine. La découpe et l’assemblage ont fonctionné comme prévus mais au final je me suis rendu compte que la faible épaisseur du bois rendait la boite trop fragile. Je suis alors passé sur du contreplaqué de 3mm d’épaisseur. En ajustant les largeurs relatives des créneaux j’ai pu obtenir un assemblage serré qui tient sans colle.

Et finalement c’est avec cette technique que j’ai réalisé toutes les boites par la suite.