Comprendre la teneur en humidité est important pour les tourneurs sur bois

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Que vous soyez un tourneur sur bois chevronné ou un novice explorant les royaumes du bois, la maîtrise des aspects méticuleux mais cruciaux de la teneur en humidité du bois vous permettra de sculpter des créations captivantes et durables.

À chaque tour de tour, comprenez le murmure du bois, réagissant avec justesse à sa teneur en humidité, garantissant que vos créations résistent aux fissures et aux déformations et restent d'une élégance intemporelle.

Plongeons dans un monde où l'humidité, le bois et l'artisanat s'entremêlent, façonnant non seulement le bois, mais des histoires qui durent des générations.

• Comprendre la teneur en humidité
• L'importance du contrôle du MC
• Teneur en humidité relative et en équilibre
• Problèmes d'humidité dans le tournage du bois
• Comment le double retournement peut aider à contrôler le rétrécissement
• Contrôler la teneur en humidité
• Séchage du bois
• Mesure de la teneur en eau avec un humidimètre

Comme pour tout travail du bois, le tournage sur bois doit être réalisé avec soin, car il nécessite une gestion rigoureuse de la teneur en humidité du bois. La teneur en humidité est un facteur important dans le travail du bois et dans la durabilité et la beauté durable du produit fini.

Comprendre la teneur en humidité

Tous les types de bois contiennent de l'humidité. Le bois est un matériau hygroscopique, ce qui signifie qu'il absorbe ou libère facilement l'humidité. L'humidité de l'air ambiant détermine la teneur en humidité (TM) du bois.

L'humidité relative (HR) mesure l'humidité de l'air. Elle représente la quantité d'eau que l'air contient par rapport à la quantité qu'il pourrait contenir à une température et une pression données.

Lorsque l'humidité relative augmente, le bois absorbe l'humidité de l'air, ce qui provoque son expansion. Lorsque l'humidité relative diminue, le bois libère de l'humidité dans l'air, ce qui provoque son rétrécissement.

Le MC est le rapport entre le poids de l'eau dans un morceau de bois et le poids du bois sans eau. La formule est la suivante :

MC = (poids de l'eau / poids du bois sec) x 100

Par exemple, un bloc de bois de 10 lb (mesuré une fois sec) contenant 1 lb d'eau a une teneur en eau de :

(1 / (10 – 1)) x 100 = 11.1 %

L'importance du contrôle du MC

Le bois se dilate et se contracte en fonction des variations de teneur en eau. Ainsi, si la teneur en eau diminue de manière significative après le tournage d'une pièce, le bois peut rétrécir, se fissurer ou se déformer. Le gauchissement se produit parce que le bois rétrécit davantage dans le sens du grain que dans le sens contraire, ou parce que le bois n'est pas séché uniformément.

Cela signifie que la teneur en MC doit être maintenue stable à environ 2 % tout au long du processus de fabrication des produits en bois et tout au long de la mise en service du produit.

Teneur en humidité relative et en équilibre

Comme nous l'avons vu précédemment, la teneur en eau est déterminée par l'humidité relative de l'air ambiant. Lorsque l'humidité relative augmente, le bois absorbe l'humidité. Lorsque l'humidité relative diminue, le bois libère de l'humidité dans l'air. Lorsque l'humidité relative est en équilibre avec la teneur en eau, l'échange d'humidité s'arrête. C'est ce qu'on appelle le point d'équilibre, et la teneur en eau du bois à ce point est appelée teneur en eau d'équilibre (TEE).

Pour éviter les problèmes de dilatation et de contraction, maintenez le bois à une CEM proche de la valeur où le produit sera utilisé.

Pour la plupart des espaces intérieurs en Amérique du Nord, l’humidité relative moyenne est de 30 à 50 %, ce qui correspond à une CEM de 6 à 9 %.

Problèmes d'humidité dans le tournage du bois

Une teneur en eau inadéquate peut entraîner des problèmes lors du tournage du bois. Si la teneur en eau est trop élevée, les fibres du bois seront fragiles et le bois ne tournera pas correctement. Si la teneur en eau est trop basse, le bois peut se fissurer ou s'écailler.

Un séchage irrégulier peut également causer des problèmes. Le bois séché trop rapidement peut avoir une teneur en eau plus élevée au centre qu'à la surface. Cela provoque un rétrécissement de la surface plus important qu'au centre et crée des contraintes à l'intérieur du bois. Lorsque le bois est tourné, la contrainte est relâchée et le bois se déforme.

Le bois peut également sécher de manière inégale car l’humidité est libérée du côté du fil plus rapidement que le long du fil.

Étant donné que le bois rétrécit davantage dans le sens contraire des fibres que dans le sens contraire, un rétrécissement trop important après le tournage du bois peut provoquer une déformation de la pièce.

Comment le double retournement peut aider à contrôler le rétrécissement

Le double tournage réduit le temps de séchage de la pièce, assure un tournage en douceur et évite les fissures et les déformations après le tournage de la pièce.

Comme son nom l'indique, il s'agit d'un processus en deux étapes. Tout d'abord, une pièce vierge verte est tournée pour éliminer la plupart des déchets. Ensuite, la pièce bénéficie d'un temps de séchage supplémentaire. Une fois la plupart des déchets éliminés, la pièce sèchera beaucoup plus rapidement que la pièce vierge entière.

Au fur et à mesure que le bois sèche, la pièce se déforme naturellement. Une fois que le bois atteint le bon MC, le tournage final élimine les déchets restants et produit la forme finale. Avec le bon MC, la pièce ne rétrécira pas et ne se déformera pas après le tournage final.

Contrôler la teneur en humidité

Le contrôle de l'humidité commence bien avant le début du tournage. Il existe plusieurs sources de bois pour le tournage, et la teneur en humidité peut varier considérablement selon le type que vous choisissez.

De nombreux tourneurs sur bois aiment commencer avec du bois vert. Le bois vert est fraîchement scié et n'a pas été séché. L'avantage du bois vert est que vous pouvez choisir une pièce avec plus de caractère qu'une pièce de bois séché au four, et elle peut être peu coûteuse ou gratuite.

Le séchage au four utilise la chaleur et la circulation d'air pour accélérer le processus de séchage. Le bois séché au four est séché jusqu'à une teneur en eau d'environ 8 %, ce qui le rend prêt à être tourné. L'inconvénient est qu'il est relativement cher.

Le bois séché à l'air est moins cher que le bois séché au four, mais il est généralement séché à environ 10 à 18 % d'humidité. Vous devrez sécher davantage ce bois avant le tournage final.

Séchage du bois

Si vous utilisez du bois qui n'est pas séché à la teneur en eau appropriée de 6 à 9 %, vous devrez le sécher vous-même. Il existe plusieurs façons de procéder. Tout d'abord, vous pouvez le sécher à l'air libre en le gardant dans un espace clos climatisé à 30 à 50 % d'humidité relative. Le séchage de cette manière peut prendre plusieurs mois, mais il est peu coûteux et garantit un séchage lent et uniforme.

Vous pouvez également le sécher au four en utilisant un four fait maison. Si vous disposez d'un petit espace clos, vous pouvez le chauffer avec des ampoules à incandescence ordinaires. Certaines personnes ont réussi à sécher le bois au four à micro-ondes. Cependant, des problèmes peuvent survenir si cette opération n'est pas effectuée correctement ou trop rapidement.

Le grain final sèche plus rapidement que le reste du bois. Vous pouvez assurer un séchage plus uniforme en protégeant le grain final avec une couche d'un produit comme Anchorseal.

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Utiliser une balance pour déterminer si le bois est sec

À mesure que le bois sèche et se rapproche de sa température de surface, le séchage ralentit et finit par s'arrêter. Vous pouvez savoir quand cela se produit en pesant le bois. Vous devez le faire dans votre espace contrôlé en maintenant une humidité relative de 30 à 50 %.

À l'aide d'une balance numérique précise, pesez le bois tous les deux ou trois jours et enregistrez le poids jusqu'à ce qu'il cesse de perdre du poids. Une fois que le bois est stabilisé, il atteint le bon MC et est prêt à être tourné.

Utilisation d'une balance pour mesurer précisément la teneur en eau

Vous pouvez également mesurer la teneur en eau exacte à l'aide d'une balance. Il s'agit d'un processus plus compliqué et fastidieux, qui nécessite une balance très précise. Il faut également un four pour sécher le bois. Le bois libère des produits chimiques toxiques lors du séchage, le four doit donc être exclusivement dédié à cet usage.

Commencez par couper un petit bloc d’environ 1 cm de côté dans le bois que vous souhaitez mesurer. Pesez le bloc à un dixième d’once près et notez-le. C’est ce qu’on appelle le « poids initial ».

Ensuite, séchez le bloc dans un four à environ 210 à 220 degrés Fahrenheit. Vous devrez le sécher pendant environ 24 heures. Ensuite, pesez le bois toutes les quelques heures et notez le poids. Lorsque le bois cesse de perdre du poids, il est sec.

Pesez le bloc et notez le poids. Il s'agit du « poids sec au four ». Utilisez ensuite les deux poids pour calculer la teneur en eau :

MC = ((poids initial – poids sec au four) x 100 ) / poids sec au four

Mesure de la teneur en eau avec un humidimètre

La mesure de la teneur en eau à l'aide d'une balance est une opération longue et fastidieuse. Les humidimètres peuvent rendre cette opération plus rapide et plus pratique.

Il existe deux types de humidimètres disponibles : compteurs à broches et compteurs sans broches.

Les appareils de mesure à broches utilisent la résistance électrique de l'humidité du bois pour mesurer la teneur en eau. L'appareil est doté de deux broches métalliques que vous enfoncez dans le bois à la profondeur souhaitée. La résistance est mesurée entre les broches. Plus la résistance est faible, plus la teneur en eau est élevée.

Les thermomètres à broches sont sensibles à la température, ils sont donc généralement accompagnés d'un tableau de correction de la température. Ils sont également sensibles à la composition chimique de l'essence de bois, un réglage de l'essence est donc généralement fourni.

L'orientation du grain du bois affecte également la lecture, vous devez donc enfoncer les broches dans la bonne orientation.

Les compteurs sans broches envoient un signal électromagnétique à travers le bois qui mesure les propriétés diélectriques du bois. Pour prendre une mesure, placez le compteur sur une surface plane du bois. La mesure est disponible en quelques secondes. Il n'y a pas de broches pour abîmer la surface du bois. Il n'y a pas de perte de temps à enfoncer les broches dans le bois, donc un compteur sans broches peut être beaucoup plus rapide à utiliser.

Les appareils de mesure sans contact sont sensibles à la densité du bois et sont dotés d'un réglage de l'essence pour compenser. Pour mesurer à différentes profondeurs, utilisez un bon appareil de mesure sans contact doté d'un réglage de profondeur sélectionnable. L'orientation du grain n'affecte pas les lectures.

Humidimètres pour bois

Humidimètres pour bois sont beaucoup plus rapides, plus faciles et plus fiables que l’utilisation d’une balance pour mesurer le MC.

Les compteurs sans broches présentent les avantages suivants par rapport aux compteurs à broches :

• Ils n'abîment pas la surface du bois
• Ils ne nécessitent pas de broches d'orientation et d'entraînement
• Il n'y a pas de broches à plier ou à casser
• Ils ne sont pas affectés par la température et l'orientation des grains
• Ils sont plus rapides et plus faciles à utiliser

Éric Wagner

Eric est ravi de lutter contre les problèmes d'humidité qui sont à l'origine de milliards de dollars de gaspillage aux États-Unis et dans le reste du monde. Il aime également passer son temps libre à travailler le bois et il sait que ses projets seront exempts de problèmes d'humidité.

Dernière mise à jour le 6 octobre 2023