De temps en temps, notre travail nécessite une pièce de bois courbée. Nous pouvons utiliser une grande pièce de bois et une scie à ruban pour couper cette pièce courbe (souvent un gaspillage et une difficulté à faire) ou nous pouvons plier le bois dans la forme désirée. Le cintrage, une fois que l’on a appris quelques procédures et exigences techniques de base, est facile. Lorsqu’il est fait correctement, il devrait y avoir moins de 10 % d’échecs de cintrage (principalement des fissures et des fentes).
Chaud et humide
Pour cintrer le bois sans le casser, il est essentiel que le bois soit assez élastique. Nous pouvons augmenter l’élasticité du bois en le rendant chaud (180 à 212 degrés F) et humide (22 à 25 % d’humidité). En fait, il est important que le bois ne soit pas séché à une faible humidité et que l’humidité soit rajoutée lorsque nous sommes prêts à le plier ; une fois séché, le bois devient cassant et cette fragilité est difficile à éliminer.
Une fois plié, si nous enlevons la pression qui plie le bois, il se redressera. Donc, une fois plié, nous devons sécher et refroidir le bois pendant qu’il est encore maintenu plié. De cette façon, il restera dans sa forme pliée pour toujours.
Pour obtenir les conditions souhaitées dans le bois, il est courant de préchauffer le bois dans une chambre remplie de vapeur. Une règle couramment citée est que le bois est dans la chambre à vapeur pendant une demi-heure à une heure pour chaque pouce d’épaisseur. Mon expérience me dit qu’une heure est un peu trop longue dans la plupart des cas.
Compression et tension
Même lorsque le bois est humide, chaud et très souple, lorsqu’il est plié dans une courbe, les fibres du rayon extérieur sont étirées ; c’est-à-dire qu’elles sont en tension. Les fibres du rayon intérieur sont comprimées. Plus la courbure est prononcée, plus les forces développées sont importantes. Si les forces de tension ou de compression augmentent au point de dépasser la résistance du bois, il y aura une défaillance. La rupture en tension sera une fente ou une fissure, ce qui signifie probablement que la pièce est un rejet. La rupture en compression sera typiquement une ride et cela n’a pas vraiment l’air trop laid.
Pour éviter que les forces de tension ne deviennent trop importantes, il est courant de pousser sur les extrémités de la pièce à plier. Cette poussée, ou force de compression, va compenser les forces de tension. Ainsi, l’ensemble de la pièce à plier sera en compression, ce qui évitera les défaillances fatales dues à la tension. Pour les courbures légères ou douces, où le rayon de la courbure est au moins 20 fois plus grand que l’épaisseur de la pièce à courber, souvent la pression d’extrémité peut être éliminée car le bois est assez fort pour supporter la légère quantité de tension dans cette courbure douce.
Gigarit de courbure
Une variété de dispositifs et de techniques ont été utilisés pour développer cette force de compression, mais le plus commun est une bande métallique sur le rayon extérieur qui a des blocs métalliques sur chaque extrémité. Cette bande s’ajuste parfaitement (et c’est là l’exigence clé) sur la pièce de bois avant qu’elle ne soit pliée. Au fur et à mesure que le bois est plié, la bande, qui se trouve sur le rayon extérieur, devient automatiquement de plus en plus serrée, développant une compression adéquate pour empêcher le bois au rayon extérieur d’entrer en tension. Simple en effet, mais cela fonctionne très bien.
Incidemment, avec toute la pièce en compression suite à la bande métallique, il est possible de développer quelques échecs de compression. Cependant, le bois chaud et humide limite en fait le risque de tels échecs, ils ne sont donc pas trop fréquents.
Parfois, le gabarit de pliage est laissé en place pendant le séchage ultérieur. D’autres fois, un deuxième gabarit est mis sur le bois plié pour empêcher la pièce de se redresser, puis le premier gabarit de pliage est retiré.
Facteurs du bois
On peut aider le pliage en prêtant attention à plusieurs facteurs du bois. Tout d’abord, le grain du bois doit être parallèle aux côtés de la pièce à plier et non à un angle. Même un petit angle de 20 degrés peut réduire de moitié la résistance de base du bois. Autrefois, on fendait d’abord une bûche avant de scier le bois de cintrage. La fente suivait le grain, puis le scieur sciait parallèlement à la fente. Il est dommage que cette procédure soit rarement effectuée par les scieurs commerciaux aujourd’hui.
Comme l’angle du grain varie considérablement autour d’un nœud, évitez les nœuds et le bois environnant.
Évitez les pièces qui ont la moelle (le centre exact de l’arbre) car ce bois est vraiment faible.
Puis, si possible, les anneaux de croissance annuels du bois doivent être orientés de façon à ce qu’ils aillent du rayon intérieur au rayon extérieur (quarterawn) et non de façon à ce que les anneaux aillent de bord à bord (ou flatawn).
Les bois de très haute densité, y compris de nombreux bois importés, ne se plient pas bien.
Evitez tout bois moins dense que la normale pour l’espèce donnée. Un tel bois de faible densité, souvent appelé brash, est sujet à des défaillances.
Évitez le bois pourri, car il est également plus faible que la normale.
Comme mentionné, évitez le bois à faible humidité et séché au four. Utilisez plutôt du bois séché à l’air dont le taux d’humidité n’est pas inférieur à 20 pour cent MC et de préférence quelques pour cent plus humide.
Évitez d’essayer de plier des pièces dont la surface est très rugueuse. Une surface rabotée est plus solide qu’une surface brute de sciage.
Courber le bois lentement en prenant une minute ou plus pour une courbure sévère. Cela permet au bois de mieux absorber les contraintes sans se briser.
Enfin, n’utilisez pas d’ébauches de cintrage plus épaisses que nécessaire, car le bois épais est plus difficile à cintrer que le bois mince.
Choisissez une essence qui est réputée pour sa facilité de cintrage. Certaines des meilleures espèces comprennent le micocoulier, le chêne blanc, le chêne rouge, le magnolia, le pacanier/hickory, le noyer noir et le hêtre.
Une fois cintré, le bois est séché, généralement dans une pièce chaude (100 degrés F est commun bien que des températures allant jusqu’à 140 degrés F soient utilisées) plutôt que dans un séchoir à bois. Le séchage peut être assez rapide, mais s’il est trop rapide, des fissures peuvent apparaître. Ne pas sur-sécher, car l’usinage sera mauvais. Ne séchez pas trop, car la pièce finie risque de bouger par la suite. En général, l’objectif de séchage est de 7 pour cent de MC.
En raison du retrait, il est courant de constater que les gabarits de pliage en métal seront lâches et pourront être enlevés facilement.
Lorsque l’on plie du chêne et que l’on utilise des gabarits de pliage en fer, il est probable que des taches de tannate de fer se développent et puissent aller profondément dans le bois. Passez à des courroies et à des blocs non ferrés ; il se peut que le vaporisateur doive également être non ferré.
