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RÉSUMÉ
Les nouveaux développements techniques, l’usinage et les matériaux nouveaux ont radicalement transformé l’industrie du bois. Des matériaux « mixtes » ou modifiés sont apparus sur le marché et les « dérivés » du bois présentent de nombreuses caractéristiques, singularités et performances qui diffèrent de celles du bois massif (qu’elles soient physiques, mécaniques ou biologiques). Des revêtements variés sont adaptés aux produits dérivés du bois ; stratifiés ou mélaminés, en feuille ou en film (PVC, ABS, de papier). Quant à l’assemblage, différents systèmes existent, démontables ou non. Après une bonne préparation des surfaces, il est nécessaires d’appliquer des produits permettant la protection comme la finition du bois et de ses dérivés.
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François PLASSAT : Ingénieur de l'École Supérieure du Bois - Ancien Chargé de mission au Centre Technique du Bois et de l'Ameublement (CTBA) - Membre de la Société des Experts Bois
INTRODUCTION
Le matériau bois, par la multitude de ses débouchés et des métiers induits, a généré au fil des siècles un concept économique de « filière bois », (voir [Doc. BM 7 410]) qui va de la sylviculture aux objets manufacturés, par transformations successives opérées de l'industrie à l'artisanat, tout en s'impliquant dans des domaines cruciaux tels que la recherche, la formation et, de nos jours, l'exigence de « développement durable », à laquelle ce matériau renouvelable depuis toujours répond parfaitement, pour peu qu'on prélève et replante les arbres avec intelligence.
Qui dit filière dit langage commun, connaissances partagées, repères importants qui sont autant de clés pour écouter, comprendre, discuter, décider et contrôler, lorsqu'on est en poste de responsabilité technique, tel un chef de service « Assurance qualité » dans une entreprise de produits à base de bois. Langage et connaissances le plus souvent peu développés dans l'enseignement supérieur généraliste, faute de temps pour approfondir, voire par ostracisme de la part de certains programmes faisant la part belle aux « techniques de pointe », ou aux matériaux de synthèse réputés à tort plus « modernes », plus « porteurs ».
À la lumière des derniers développements des connaissances, des techniques d'usinage et des matériaux nouveaux apparus sur le marché, dont des matériaux « mixtes », la précédente édition de ce fascicule, rédigée en 1994, se devait d'être mise à jour, au moins en partie. Elle comporte, outre les invariants présentés cette fois avec le relief nécessaire par des exemples permettant d'en apprécier l'importance, un certain nombre d'ajouts à connaître car d'emploi courant ou en devenir, ou sous contrainte réglementaire, depuis cette époque.
Ce premier article, Mise en œuvre du bois, reprend ces invariants de base « matériau », que ce soit sous l'angle biologique, physique ou mécanique. Les matériaux « dérivés » du bois – les grands classiques comme les plus récents – sont ensuite présentés avec leurs raisons d'être, leur mode d'obtention, leurs caractéristiques et leurs performances en regard de leurs emplois, de même que les matières en feuille ou en film pour en renforcer la raideur ou les revêtir. Ensuite sont décrits les assemblages types et les modes de protection-finition des surfaces.
Les articles suivants, sur le travail mécanique du bois, rédigés par Jacques Juan, présentent dans le détail les lois de l'usinage du bois, les principales opérations d'usinage par outil tranchants et les machines utilisées, les autres transformations sans outil tranchant, et enfin les nouvelles règles d'hygiène et sécurité car le cadre réglementaire de la filière a été renforcé depuis quinze ans en matière de sécurité du travail.
La thématique sur le « travail mécanique du bois » se compose des articles suivants :
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Travail mécanique du bois- Mise en œuvre du bois[BM 7 404v2] : Mise en œuvre du bois,
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[BM 7 407] : Opérations de transformation sans outil tranchant,
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Produits dérivés du bois
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2. Bois massif
Le bois (ou xylène) désigne le tissu conducteur lignifié secondaire des gymnospermes (arbres à aiguilles ou conifères ou résineux) et des angiospermes (arbres à feuilles ou feuillus). Cette origine végétale du bois explique ses particularités, mais aussi sa richesse et sa variété. Matériau aux caractéristiques variables, présentant des singularités plus ou moins marquées, il se distingue sur ce plan des matériaux artificiels ou de synthèse.
Le bois est à la fois hétérogène, anisotrope et hygroscopique.
• Il est hétérogène, car les cellules qui le composent sont de nature et de forme différentes, sa densité est irrégulièrement répartie et des singularités de croissance différencient chaque pièce.
• Il est anisotrope, car il présente une structure cellulaire qui est orientée. Cet agencement cellulaire apparaît différemment selon les trois plans d'observation du bois (figure ) :
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le plan transversal, perpendiculaire à l'axe du tronc ;
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le plan radial passant par l'axe ;
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le plan tangentiel, passant à une distance variable de l'axe.
De même, les caractéristiques physiques et mécaniques du bois varient selon ces directions.
• Il est hygroscopique, car il est susceptible de perdre ou de reprendre de l'humidité en fonction de la température et surtout de l'humidité relative de l'air ambiant.
Les caractéristiques du bois restent donc celles d'un matériau naturel, variables d'une espèce à l'autre. Il existe plusieurs milliers d'espèces susceptibles de fournir du bois, même si, en Europe, seulement une centaine d'essences ont une réelle importance commerciale.
2.1 Caractéristiques macroscopiques et aspect du bois
Le bois est une matière ligneuse élaborée par un organisme vivant au milieu d'un écosystème. L'ensoleillement, la nature du terrain, l'altitude, la température, la pollution atmosphérique... interviennent directement sur la croissance des arbres. L'épaisseur de l'aubier, la largeur des cernes d'accroissement, le grain, les pentes de fil... sont les marques visibles de cette croissance et révèlent en grande partie les qualités intrinsèques du matériau bois (figure ).
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Cernes d'accroissement, bois initial et bois final
Pendant la période de végétation...
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