Le collimateur laser de fabrication perso

Publié le par yvaton

SURTOUT, NE REGARDEZ PAS DIRECTEMENT LE FAISCEAU DU LASER ET NE LE POINTEZ DANS L'OEIL DU VOISIN !!! RISQUES DE BRÛLURES DE LA RETINE !!!

 
Tout d'abord, mes sources, car je me suis basé sur les travaux de Thierry Maciaszek et ceux de J-F Brunelli (alias epsilonzéro) sans lesquels cet article n'aurait jamais vu le jour sur mon blog...  Ce collimateur est donc basé sur les façons de procéder de ces deux sites, et ceci avec le matériel à ma disposition au moment de la construction.


En premier, il faut trouver une diode laser rouge... Celle-ci a été récupérée sur un niveau laser, que l'on peut trouver dans une solderie quelconque pour 3 ou 4 euros. Une grosse partie du matériel étant du tuyau et des accessoires de tuyau PVC sanitaire.

Voici un petit topo pour donner une idée de sa constitution :

Je ne suis pas un spécialiste du dessin industriel, j'espère quand même que ce dessin sera compris par la majorité ...

1 - Tube PVC de 32mm, ramené à 31,75 (coulant astro)

2 - Manchon PVC de 50mm

3 - Réduction centrée PVC de 50/32mm

4 - Réduction de 50/40mm (recoupée à la longueur du bouchon de visite)

5 - Partie filetée  d'un bouchon de visite de 40mm

6 - 3 vis à métaux de 4x35mm du genre de celles livrées avec les chevilles à expansion "Molly" donc sans filetage sur environ 15 mm près de la tête de vis (important !), ainsi que 3 ressorts de balais de moteur électrique, et trois rondelles-coupelles un peu plus larges que les ressorts de balai

7 - Injecteur gaz de 95 (0,95mm)

8 - Plaque de plexiglas de 5mm, coupée à la scie à cloche de diamètre 58mm

9 - Plaque de PVC de 2mm d'épaisseur sur un diamètre de 50mm et percée en son centre à 2mm (j'ai pris un intercalaire de casier de rangement pour la faire)

10 - Le support du laser fixé par 3 vis, récupéré tel quel sur le niveau qu'il va falloir sacrifié : celui que j'ai dézingué était en alu, et il m'a fallu le scier à la scie à métaux, car le laser et son support sont collés, et pas qu'un peu ! ...

On peut voir sur la photo ci-dessous le début de l'assemblage :
le bouchon de visite a été collé à la colle spéciale PVC dans la réduction de 50/40 (toujours passer un coup de papier de verre sur les parties à coller, pour que le collage soit costaud). On retaille maintenant à la scie à métaux l'ensemble bouchon de visite/réduction à la limite du bouchon de visite (voir sur le schéma du dessus).

Il faut alors faire 3 trous à 120°avec un foret de 3mm dans l'ensemble bouchon/réduction, et ensuite les fileter à 4mm. On prend un repère de ces trois trous sur une feuille de papier (et en repérant aussi le centre), ça nous servira pour bien aligner les trous de la rondelle en plexiglas pile-poil dans l'axe. On peut alors coller l'ensemble dans le manchon de 50mm.

photo  A

On peut alors passer à l'autre côté du manchon de 50. Comme on peut le voir sur la photo C, j'ai disposé pour faire ce collimateur d'une pièce tournée par un copain du club astro : diamètre 31,75 mâle d'un côté et 42 à visser pas Kodak de l'autre (équipée aussi d'un coulant 31,75 du côté 42 à visser). C'est un petit peu la pièce polyvalente de mes bricolages et expérimentations, de part ses dimensions... Je l'ai donc installée sur ce collimateur par l'intermédiaire d'une bague 42 femelle d'objectif récupérée sur un vieux boitier 24x36 Zénith, et fixée par 4 vis "parker" à 90° sur la réduction 50/32. Pour ceux qui ne disposent pas de cette pièce ou ne peuvent pas la faire tourner, il suffit simplement de mettre un bout de tuyau PVC de 32, réduit à 31,75 au papier de verre. D'une façon comme de l'autre, je conseille de fixer l'ensemble par collage et 4 vis de type parker à 90° en supplément, histoire de bien rigidifier le tout, car la fenêtre que nous allons faire dans le tout (manchon de 50, réduction de 50/32 et tuyau de 32) va rendre l'assemblage plus fragile, car collé sur une surface restreinte. On voit deux de ces vis parker sur le manchon photo ci-dessous.


photo B

Nous allons donc faire cette fenêtre sur 120°telle que ci-dessus. Il faut donc la tracer et entamer le PVC à la scie à métaux dans la perpendiculaire du manchon de 50, et percer une série de trous côte à côte dans sa longueur pour pouvoir détacher la partie à enlever. On terminera l'ouverture à la lime à métaux pour bien régulariser la fenêtre.

On peut maintenant découper à la scie à cloche de 58mm le plexiglas de 5mm (ou tout autre matériau, sauf du bois qui risquerait de travailler), y percer à 5mm les 3 trous de passage des vis 4x35 à 120° et ceci dans le même alignement que les trous filetés à 4 du bouchon de visite. On se servira de la feuille sur laquelle on a repéré les trous filetés au début de la construction. On agrandit le trou central de la rondelle en plexi pour que le tube du laser passe, on repère et perce les trous du support laser et on le fixe (voir ci-dessous). On peut maintenant fixer en bout du tube-laser l'injecteur gaz de 95 (enfin proche du millimètre pour le diamètre d'ouverture). Pour ma part, j'ai eu du bol : l'injecteur avait quasiment le même filetage que le tube du laser. Si vous n'avez pas cette chance, le coller...


photo C


photo D


On peut maintenant mettre les trois vis avec les ressorts, en intercalant une rondelle plate normale entre chaque tête de vis et la plaque de plexi. Les rondelles coupelles seront installées sur le bouchon de visite avec un peu de colle néoprène, pour que la partie creuse recoive le ressort, et ceci en évitant que la colle pénètre dans les trous filetés !!! J'avais essayé de le faire sans mettre de colle, mais j'ai eu une prise de tête avec les ressorts qui se barraient alors que j'avais quasi fini, c'est donc la solution que j'ai trouvée...
On voit ci-dessous les rondelles coupelles, le type de ressort, ainsi que le type de vis 4x35 : celles-ci ne sont pas filetées sur toute leur longueur, pour faciliter le coulissement dans les trous de 5 du plexi.
Vous pouvez remarquer aussi que les rondelles plates ne sont pas mises côté tête de vis, un oubli de ma part ! Les rondelles coupelles sont plus larges que les ressorts, pour les diriger et éviter que ceux-ci prennent la "tangente" et coincent sur le filetage des vis.

photo E

On peut maintenant coller la rondelle de PVC de 2mm d'épaisseur et de 50mm de diamètre dans la fenêtre côté laser, on aura pris le soin de faire un trou de 2mm bien centré sur celle-ci. Ne reste plus qu'à faire une cible en papier à dessin munie elle aussi d'un trou de 2 mm et la coller sur la rondelle en PVC.

photo F

photo G



Pour l'alimentation du laser, j'utilise du 12 volts continu, qui est un voltage fréquent en astronomie (monture, éclairage etc...). Comme le laser demande environ 3 volts, il va falloir intercaler une résistance de limitation, si on ne veut pas voir notre beau laser partir en fumée !!!!
La diode laser de ce collimateur consomme environ 15 mA (en général, les lasers dans les solderies sont de ce type, mais rien ne vous empêche de vérifier quand même avant le branchement) et on doit abaisser le courant de 9 V, ce qui nous donne une résistance d'environ 600 ohms, j'ai donc mis une résistance de 680 ohms, valeur supérieure approchant. Une résistance d'un quart de watt suffit, mais rien n'empêche de la porter à 1/2 watt....


photo H


Il ne reste plus qu'à faire les réglages, afin que le faisceau du laser soit bien centré dans l'axe d'un porte-oculaire, en faisant le barycentre de trois pointages à 120° du faisceau laser à 5 bons mètres de distance...
Le tout est très bien expliqué par un dessin sur le site d'Epsilonzéro, page réglage
  et sur le site de Thierry Masciazek en détail (texte, photos et schéma), il n'y a donc rien à rajouter...
Vous y trouverez également la façon de l'utiliser en détail.

Comme on peut le voir sur la photo ci-dessous, une fois les réglages effectués, j'ai mis une bonne couche de vernis à ongles sur les têtes de vis en débordant bien sur le plexi. Ceci pour éviter un desserrage intempestif, donc déréglage, des vis. Les réglages n'ont pas bougé depuis 2 mois que je l'ai fabriqué (je l'ai retesté récemment), ça semblerait donc efficace...
photo I

Bonne construction...
Bientôt, un article sur une étoile artificielle, aussi de fabrication perso...

Mes liens d’astronomie vers les sites astro les plus fréquemment utilisés, ma Bible en l’occurrence ( !) : ICI

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