Travail du bois

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Sommaire 1 Introduction 2 Historique 3 Les métiers 4 Techniques 5 Bois, généralités. 6 Classements des bois 6.1 Classement catégoriel (selon l'essence) 6.2 Classement d'aspect 6.3 Classement mécanique ou structurel 6.4 Voir aussi 7 Outillage 7.1 Outils de mesure 7.2 Scies 7.3 Ciseaux, bédanes et rabots 7.4 Autres 8 Finitions 8.1 Le ponçage : 8.2 Le vernis 9 Liens externes

Introduction

Le bois est un matériau né de la nature, vivant et d'une grande longévité s'il est correctement entretenu. Il existe presque autant d'usages que d'essences (on appelle ainsi les différentes espèces).

Historique

Dès que l'homo sapiens eu besoin de chasser ou de se défendre, il utilisa le bois.

Les métiers

De nombreux métiers ont disparu, avec l'apparition de nouveaux matériaux. Où sont passés les carrossiers (fabricants de carrosses) ou encore les sabotiers ?

Voici une liste des métiers actuels, en relation avec le bois :

• le bûcheron, chargé de l'abattage et de la coupe des arbres en forêt;
• le scieur de long, chargé de débiter les grumes, actuellement = la scierie;
• le charpentier qui, comme son nom l'indique, façonne le bois pour fabriquer des charpentes;
• le charpentier de marine façonne des pièces destinées à la construction navale;
• l'ébéniste, qui rénove ou fabrique des meubles. De nos jours, l'ébéniste est souvent amené à travailler comme menuisier (prépondérance des meubles "en kit" des grands magasins - Ikéa, But, etc., pour ne citer que ceux-là -, meubles anciens à restaurer de plus en plus rares);
• le luthier, qui fabrique des instruments de musique à caisse de résonance (violons, contrebasses, guitare, etc.);
• le menuisier : un menuisier en bâtiment, qui s'occupe de tous les ouvrages en bois d'un bâtiment (châssis de fenêtre, escaliers, boiseries diverses), le menuisier classique qui fabrique, souvent pour des particuliers, des cuisines, des salles de bains, des placards...
• le tonnelier, qui fabrique des barriques et des tonneaux pour la conservation du vin et de certains alcools.
• le tournage sur bois, qui permet de créer des pièces généralement de révolution.

Voir aussi : Les métiers du bois

Techniques

Bois, généralités.

Les bois destinés à être mis en œuvre répondent à certaines conditions (résistance, conservation, protection). Pour des raisons de résistance et de conservation les arbres sont abattus en automne et en hiver car lors de ces périodes l'arbre est "au repos", c'est à dire que la sève circule très lentement. Les bois sont dits alors "hors sève" et moins sujets aux fermentations et aux attaques des insectes. Abattus, ils sont ébranchés, ce sont alors des grumes. La grume est débitée en tronçons, on la distingue en deux ou plusieurs parties : la bille de pied (partie basse) et les surbilles (parties où ont poussé les branches).

Sur la coupe transversale on peut observer (en allant de l'extérieur à l'intérieur de la grume) :

• L'écorce.
• L'aubier : bois imparfait, inutilisable.
• Le bois parfait : mis en œuvre et trié selon ses propriétés.
• Le coeur : partie à éliminer pour certains travaux.

Classements des bois

Selon l'usage que l'on veut en faire, les bois sont classés d'après différents critères. Les classements donnés ici sont inspirés des normes architecturales françaises, mais on trouvera beaucoup de similitudes dans les pays voisins.

Classement catégoriel (selon l'essence)

On distingue :

• les bois indigènes (d'origine française);
• les bois du nord (russes ou scandinaves);
• les bois tropicaux;

Dans chaque catégorie, on séparera les bois feuillus et les bois résineux.

La densité du bois rentre également dans ce classement :

• les bois très légers : le balsa, le peuplier, le saule, le tilleul, le pin, l'okoumé;
• les bois légers : l'aulne, le bouleau, le tremble, le cyprès, le sapin, l'acajou;
• les bois demi-lourds : le charme, le châtaignier, le chêne, l'érable, le frêne, le hêtre, le merisier, le noyer, l'orme, le platane, le poirier, l'iroko, le niangon, le doussié;
• les bois lourds : le buis, le chêne vert, le cornouiller, le sorbier, l'ipé, l'ébène, le bois de fer.

Cette liste doit être relativisée, car elle dépend de la variété exacte de l'arbre et même de la parcelle sur laquelle il a été abattu.

Densité = mesure du poids en kilogrammes / mesure du volume en dm3

Densité de quelques matériaux courants:

• Les métaux: plomb = 11,4; fer, acier = 7,8; alliages cuivres = 8,6 à 8,8; alliages légers = 2,7.
• Les roches: grés = 2,5 à 2,6; calcaires = 1,9 à 2,3; sable, gravier = 1,3 à 1,5.
• Les matériaux artificiels: brique pleine = 1,8 à 2; béton normal = 1,9 à 2,2; béton armé = 2,5.
• Les bois: durs (chêne, doussié) = 0,75 à 0,90; normaux (sapin, acajou) = 0,55 à 0,65.

A noter que certains bois (l'ébène, le bois de fer) ont une densité supérieure ou égale à 1.

Cette liste pour donner une base de comparaison et mieux visualiser ce que veut dire densité.

Classement d'aspect

Ce classement se fait en fonction des imperfections du bois :

• liées à sa structure (quantité de noeuds, anomalies de croissance);
• liées au débit (flaches);
• liées au retrait dû au séchage. Les déformations dues au séchage sont différentes suivant la position de la planche dans la bille : lors du séchage le bois se retire d'avantage côté écorce (bois plus jeune) que côté cœur (bois parfait). Le séchage donne aussi lieu à des fentes, des gerces. Il y a plusieurs techniques de séchages (étuves, séchage naturel -quasi inexistant-, ...) ;
• liées à des imperfections ou des altérations (poches de résines, bleuissement, échauffure, pourriture, gélivure, roulure, lunure, blessure, etc.)

Classement mécanique ou structurel

Il s'attache principalement à la résistance du bois, par exemple la capacité de résistance mécanique à la flexion.

Propriétés mécaniques du bois:

• Compression: axiale ( fil du bois vertical) bonne résistance pour un bois d'une longueur de moins de 80 cm, sinon risque de flambage (courbure).
• Traction: axiale = résistance très forte, transversale (fil du bois horizontal) = résistance très faible.
• Flexion: résistance moyenne selon les qualités du bois et le rapport hauteur-largeur.

Ces données sont surtout valables pour la menuiserie et l'ébénisterie.

On prend aussi en compte la notion de durabilité des bois selon l'usage que l'on veut en faire.

Le taux d'humidité du bois détermine aussi son utilisation:

• Taux d'humidité de 18 à 22%: constructions exposées à l'humidité.
• Taux d'humidité de 16 à 20%: constructions en local couvert ouvert (tribunes de sport, hangars...).
• Taux d'humidité de 13 à 17%: constructions en local couvert clos non chauffé (charpentes).
• Taux d'humidité de 8 à12%: constructions en local couvert clos chauffé (menuiserie de bâtiment). Bois pour la fabrication de meubles.

Détermination du taux d'humidité:

valeur du taux (H%) = Poids à l'état initial (Ph) - Poids de matières sèches (Po) / Po x 100

Les feuillus ont généralement une meilleure résistance que les résineux.

Voir aussi

Centre de Ressources et d'Information Techniques

Outillage

L'électricité a révolutionné les outillages utilisés par les artisans du bois.

Outils de mesure

L'outil de mesure le plus utilisé par un charpentier est un mètre à ruban, par un menuisier un mètre à ruban et un réglet (30 à 50 cm), par un ébéniste un réglet et un petit réglet (15 à 20 cm).

Ils utilisent aussi le pied à coulisse et l'équerre. Le trusquin, outil très ancien, est aussi utilisé car très pratique.

le Compas est également très utilisé pour les rapports de cotes.

Il existe maintenant de nombreux outils inventés pour faciliter le travail de mesure.

http://www.chateau-turcan.com/outils/tonnelerie/popup/cles-montage.htm

Scies

• La scie circulaire : portative = composée d'un moteur puissant tournant une lame dentée, elle se porte à la main et permet d'effectuer des découpes assez grossières; sur table = permet des coupes rectilignes très précises.
• scie égoïne (manuelle ou électrique) a un usage universel, depuis la coupe de branche jusqu'à la découpe précise pour faire des montages. C'est la scie classique qu'on trouve partout;
• scie à ruban, c'est une scie à lame (en forme de ruban), montée sur deux volants supportés par un bâti, qui permet des découpes très précises. Contrairement à la scie sauteuse, portable, c'est le bois que l'on déplace sur un plateau lors de la découpe, une grande scie à ruban permet le débit des billes en planches et le délignage; une plus petite permet le délignage et le chantournement, il existe plusieurs lames pour cette scie selon son utilisation, une lame fine et peu large permet de chantourner.
• scie sauteuse, petit moteur qui provoque des mouvements de bas en haut d'une lame (mouvement pendulaire). Selon la lame utilisée (plus ou moins étroite), elle permet de longues découpes droites ou des arrondis très précis;
• scie à onglet (manuelle ou électrique), elle permet de couper des tasseaux selon un angle très précis, afin d'effectuer un montage. La scie manuelle est souvent plus précise;
• scie à araser : manuelle, sert à mettre de niveau deux pièces de bois ou à des coupes fines.
• tronçonneuse : comme son nom l'indique elle sert à tronçonner, utilisée par les bûcherons, souvent dotée d'un moteur fonctionnant à l'essence, elle est munie d'une chaîne qui porte des dents aiguisées. On ne peut pas vraiment la mettre dans la catégorie des scies bien qu'elle serve aussi à couper le bois.

Ciseaux, bédanes et rabots

• Les ciseaux à bois: outils composés d'un manche de petite taille (15 cm de long environ) prolongés d'une barre de métal rectangulaire aiguisée au bout (longueur: 20 cm environ -neuve-, épaisseur environ 0,5 cm), leur largeur va généralement de 0,8 cm à 3 cm. Utilisés par tous les corps de métiers travaillant le bois mais plus particulièrement par les ébénistes qu'ils utilisent pour des travaux délicats (queue d'aronde; feuillure, rainure...).
• Les bédanes: outils composés d'un manche comme les ciseaux mais dont la lame est une barre de métal de section carré, les largeurs vont de 0,5 cm à 1,5 cm environ, le bédane sert à faire des mortaises.
• Les rabots: composés d'une lame et d'un corps en bois rectangulaire ou d'un corps en fer (cf liens externes ci-dessous); la lame s'insère dans le corps et peut se positionner de façon à avoir plus ou moins de "mordant", les rabots en bois comportent souvent une semelle en bois plus dure que le reste du corps, il en existe de toutes les tailles, on les utilise pour différentes sortes de travaux et dans tous les corps de métiers du bois.

http://www.chateau-turcan.com/outils/tonnelerie/popup/rabot-fond.htm http://www.chateau-turcan.com/outils/tonnelerie/popup/rabot-A.htm

Autres

• la défonceuse est un outil formidable pour travailler le bois, elle permet d'y creuser un trou d'une profondeur prédéfinie.

Finitions

Le ponçage :

Le ponçage du bois se fait à l'aide de papier abrasif dont il existe plusieurs tailles de "grains". Chaque taille de grains est définie par un chiffre correspondant au nombre de grains par cm². Plus le grain du papier est fin, plus le chiffre inscrit au dos de la feuille de papier à poncer est grand :

• 20 correspond à un très gros grain;
• 80 correspond à un gros grain;
• 120 correspond à un grain moyen;
• 220 correspond à un grain fin;
• 280 correspond à un grain très fin.

Il existe des papiers à grain encore plus fin, ils ne sont habituellement pas utilisés pour le bois mais en carrosserie ou pour les matières composites.

Le choix de la taille du grain du papier à poncer se fait en fonction du degré de finition que l'on veut obtenir ( aspect granuleux, lisse, très lisse).

Lorsque du papier à grain extra fin comme du 1500 ou du 2000 est utilisé, ce n'est que pour le ponçage final du bois dont la densité est égale ou supérieure à 1 tel que le bois noir, le bois de fer, le bois de sang etc.

Huile d'abrasin : Huile provenant d'arbres des régions orientales et servant principalement à fabriquer des finis pour le bois.

Certaines caractéristiques intéressantes :

• se pose avec un pinceau ou une guenille et s'essuie environ 5 minutes après la pose. (requiert plusieurs couches, facilement jusqu'à 5 ou 6);
• sèche facilement et complètement;
• donne un fini entre mat et très luisant, dépendant de la quantité de diluant ou de scellant qu'on y ajoute. Jusqu'à 1/3 de scellant donne un fini plus mat; aucun ajout de diluant ou scellant donne un fini très luisant;
• donne toujours un fini dur.

Le vernis

Dans la section de l'huile d'abrasin, la formule suivante donne aussi un fini plus dur et plus soyeux, à rendre jaloux ceux et celles qui ont de la difficulté avec la plupart des vernis. La formule est la suivante : une partie de vernis pour trois parties d'huile d'abrasin. Évidemment, il faut poncer entre chaque couche. Trois couches sont nécessaires.

Attention, il est préférable d'utiliser un pistolet à peinture plutôt qu'un pinceau pour vernir du bois.

Liens externes

Site web de référence, dédié au bois [1]