Fabrication industrielle

Vous voulez vous lancer dans la fabrication et la vente de matériel de haute qualité ?

Ce document présente la méthode de fabrication actuelle des kits en bois vendus par Code en Bois.

Introduction

Les personnes physiques et morales disposant d'un numéro de SIRET (activité commerciale) peuvent se lancer dans la fabrication et vente de kits débranchés pour l'informatique. Code en Bois peut apporter son soutien à une telle initiative, en respectant les restrictions sur tout usage de la marque textuelle et figurative « CODE EN BOIS ».

La procédure de fabrication présentée ici est celle en vigueur, utilisée par notre sous-traitant (SAS CREALUDIS à Courpière) qui fabrique nos pièces en bois uniquement.

Composition d'un kit de classe Code en Bois (« EDU ») pour 6 équipes

• 6 × 25 briques en bois
• 1 sachet de personnages aimantés (2 robots, 8 bugs, 6 trésors)
• 1 cahier enseignant
• 1 pochon tissu avec 6 sachets de 10 chiffres aimantés
• 1 grand carton (boîte à oreilles)
• Divers : élastiques de maintien, 1 notice de sécurité, calage en frisure de bois, 1 autocollant code-barres.

Pour plus de détails sur les spécifications de chacun de ces éléments, les fabricants et les matériaux, voir la section Documentation produit.

1. Matière première

Le bois utilisé pour la fabrication des kits commerciaux est du panneau de fibres de bois haute densité (MDF/HDF : high density fiberboard) épaisseur 6 mm. C'est un matériau de grain assez fin, plutôt foncé. Il est découpé en scierie à la bonne dimension pour l'imprimante couleur (90 × 60 cm) + une petite marge.

Une plaque déjà prête pour la découpe laser.

Les plaques de HDF sont moins sensibles que le contreplaqué au cintrage, mais peuvent bouger un peu selon les conditions de stockage. La pile de stockage est gérée en mode FIFO.

2. Préparation des fichiers de découpe

Les fichiers de découpe pour la laser sont préparés sur le logiciel payant CorelDRAW, bien adapté pour ce genre de design 2D et qui gère bien les calques. Le design de découpe contient un ensemble de pièces espacées d'au moins 3 mm entre elles pour une tolérance de petit décalage entre la découpe et l'impression. Les pièces sont englobées dans un grand cadre de découpe qui permet de garantir une plaque parfaitement rectangulaire pour l'impression ensuite, et éviter des décalages.

Selon la taille des plateaux que vous pouvez gérer, vous pouvez soit :

• Répartir l'ensemble des pièces d'un ou plusieurs kits sur une plaque (ex : 1 demi-kit EDU (= 3 équipes) tient sur une plaque de 90 × 60), pour une gestion des stocks par kit EDU.
• Regrouper les pièces par couleur, ce qui peut simplifier une gestion des stocks à la pièce (c'est notre préférence depuis mi-2025).

À noter : un trou au laser de 1,5 mm de diamètre est prévu pour placer les vis des PIVOTE.

Ensuite le design est importé dans un logiciel de pilotage de découpeuse laser, comme Trotec Ruby, ou pour nous LightBurn (logiciel de qualité industrielle), payant également. On va alors ajouter un ensemble de points d'accroches (parfois appelés « ponts » ou « tabs ») pour le maintien des pièces sur la plaque même après découpe. On travaille avec 6 ponts par pièce.

Mise en place automatique des points d'attache des pièces au brut.

3. Découpe laser

La découpe laser se fait sur une machine puissante, apte à découper du médium de 6 mm rapidement. On va chercher à découper toute l'épaisseur le plus rapidement possible, sans se soucier de marques de brûlures. On utilise une découpeuse à tube CO2, de puissance de faisceau 200 W (ce qui est très au-delà de ce qu'on trouve en fablabs), et dotée d'un système de réglage dynamique automatique de la hauteur de la buse.

La découpeuse laser à son point zéro, prête.

Après avoir bien calé la plaque et le point zéro, la découpe se fait en une quinzaine de minutes, à la vitesse de 50 mm/s et à une puissance de 60 % (pour prolonger la durée de vie du tube), avec une aspiration des fumées par le haut et un flux d'air fort dans la buse. Il n'y a pas de phase de gravure.

Choix du fichier et démarrage.

4. Ponçage

Contrairement à ce qu'on peut penser, on réalise la pose de la couleur après la découpe, de façon à venir masquer d'éventuelles traces de brûlure. On va toutefois procéder à un bon ponçage de la surface, dessus et dessous, de notre plaque prédécoupée.

Le ponçage se fait à la main avec une ponceuse excentrique dotée d'une aspiration des poussières, et prend 1 minute par plaque.

Le ponçage est une phase assez rapide (ici un kit XXL).

On fait disparaître toutes les traces de brûlures sur les zones destinées à l'impression.

5. Impression UV

La phase d'impression est assez délicate. Elle permet de déposer sur le bois plusieurs couches de peinture correspondant au fond coloré et aux écritures sur les briques. Elle se fait sur une imprimante jet d'encre quadrichromie à séchage ultraviolet, qui en une seule passe permet de poser la sous-couche, et les 3 couleurs, et de sécher.

L'écran du logiciel de l'imprimante.

Pour préparer les fichiers pour l'impression, il faut repartir du design initial de la plaque sans les traits de découpe mais avec juste les zones de couleur, en les laissant dépasser de la découpe d'environ 2 mm pour rattraper un éventuel décalage. Le traitement du fichier se fait sur Photoshop, avec l'ajout d'un calque de blanc qui vient sous chaque couleur pour garantir un bon éclat, et un aspect de surface proche du bois. Le fichier peut alors être envoyé sur le logiciel de l'imprimante.

Conseil

Il est recommandé d'utiliser les encres du fabricant spécialement adaptées au modèle d'imprimante.

Impression d'une plaque de kit XXL. On voit la sous-couche de blanc d'abord, et la plaque bien calée (et même scotchée) sur son support.

Attention à la qualité du bois

La différence de grade de bois médium peut affecter fortement le rendu après impression des couleurs, plus ou moins terne ou lumineux selon que le médium absorbe beaucoup ou non la peinture. Il faut donc s'assurer que la qualité et la source d'approvisionnement soient toujours identiques.

La plaque terminée est alors déjà sèche et prête au dépunchage. Le dépunchage est l'action de détacher les pions/jetons de leur plaque par une légère pression mécanique.

6. Post-traitement

Les briques peuvent alors être dépunchées.

Conseil pour le dépunchage

Appliquer une force avec la main (avec gant), ou simplement un coup de marteau, toujours sur la face inférieure de la plaque pour éviter d'écailler la peinture. L'idéal est de frapper la pièce sur son centre de gravité pour éviter qu'elle pivote sur son logement et risque d'arracher des morceaux de la couche peinte.

Les briques PIVOTE et RÉPÈTE peuvent alors recevoir leur finition, qui reste une opération manuelle :

• Peinture magnétique pour les RÉPÈTE — elles sont peintes directement sur leur plaque, pour aller plus vite.
• Mécanisme en métal pour les PIVOTE — les briques PIVOTE ont déjà un prétrou découpé au laser pour permettre un vissage rapide.

On rangera les tas de pièces identiques à l'aide de bandes élastiques en caoutchouc, avant de les placer dans le carton du kit.

Aération obligatoire

Un délai de 48 h de stockage dans une zone aérée est nécessaire entre l'impression et la fermeture du carton, pour permettre aux COV (composés organiques volatils) de s'évaporer et éviter une éventuelle irritation.

Les autres petits éléments du kit, leurs spécifications ainsi que les références fournisseur sont consultables dans la documentation produit.

Conformité et sécurité

On rappelle que la vente de produits doit, depuis le 1er janvier 2025, respecter le RGSP (règlement européen sur la sécurité générale des produits). Vous pouvez consulter notre dossier sur ce sujet.