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Travail du bois

Le test de l’enclume | Magazine populaire sur le travail du bois

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La destruction de 10 joints nous a appris des leçons surprenantes sur la conception des joints, la défaillance du bois et la ténacité de la colle moderne.

Note de l’éditeur : Cet article est paru à l’origine dans le numéro de décembre 2005 de Popular Woodworking, lorsque Robert W Lang a décidé qu’il avait vraiment envie de casser des choses avec une enclume.

Il a été dit que nous apprenons plus de l’échec que du succès. L’un des premiers meubles que j’ai fabriqués était une table basse avec des rails tenonnés dans les pieds. Je n’ai su que les tenons étaient trop gros par rapport à la taille des jambes jusqu’à plusieurs années après la fin de la table.

En allant aux toilettes une nuit, j’ai accidentellement donné un coup de pied à une jambe. Le bois qui entourait le tenon céda et la jambe s’envola. Jusque-là, mon travail était réussi ; pourtant en un instant, une belle table fut réduite à du petit bois. C’était une leçon de conception conjointe apprise à la dure.

Une grande partie de ce que nous savons sur le travail du bois est l’expérience de quelqu’un d’autre, ou le récit embelli de l’expérience de quelqu’un d’autre. Lorsque nous trouvons une méthode qui fonctionne, nous nous y accrochons et ensuite nous la recommandons aux autres – sans jamais savoir si c’est vraiment une bonne méthode ou si nous avons juste eu de la chance.

Si vous voulez lancer une discussion, ou au moins une discussion animée entre menuisiers, la force relative des joints en fera presque toujours un. Comme la plupart des bons arguments, celui-ci ne peut pas être réglé de manière concluante.

Nous ne recommandons pas de laisser tomber des enclumes sur vos meubles, mais étudier comment et pourquoi les joints échouent peut améliorer votre travail du bois.

Afin de rajouter un peu d’huile sur le feu, nous avons décidé de tester 10 joints courants en déposant une enclume dessus. Nous avons utilisé deux tailles d’enclumes : 26 livres et 54 livres. Tous nos joints ont été soigneusement préparés avec du peuplier et ils ont été collés avec de la colle Titebond Xtend, qui a durci au moins 24 heures. Les enclumes ont été lâchées d’environ 18″ au-dessus du joint à l’aide de l’engin illustré ci-dessus.

Nous avons choisi un exemple extrême non pas pour couronner un roi des joints de menuiserie, mais pour examiner comment et pourquoi les joints échouent. Après avoir délibérément détruit ces joints, nous avons trouvé des moyens d’améliorer nos méthodes de menuiserie et de produire un meilleur travail.

Joints de carcasse plus faibles

Les premiers joints que nous avons examinés étaient de simples joints bout à bout et quelques manières typiques de les renforcer. Tous ces éléments se sont cassés sous l’enclume de 26 lb, un résultat auquel nous nous attendions. Ce à quoi nous ne nous attendions pas, c’est la tenue de la colle à l’acétate de polyvinyle.

La colle ne tient pas bien sur les surfaces à grain fin ou à grain court, comme dans ce joint à onglet. Lorsque l’enclume a frappé, la ligne de colle a échoué.

La plupart d’entre nous ont appris que la colle ne tient pas sur le grain de bout, et dans le joint à onglet, le la colle a en effet échoué. Le grain dans un joint à onglet est principalement de grain court à grain court.

La présence de grain long dans le joint augmente sa résistance, même si l’autre composant est le grain de bout. Ici, la ligne de colle a tenu et le bois a échoué à côté du joint.

Dans le joint à feuillure, cependant, la liaison est du grain long au grain de bout. La présence de grains longs améliore-t-elle la résistance du joint ? Comme vous pouvez le voir, les fibres de bois ont échoué à côté de la ligne de colle. Si vous regardez attentivement la photo, le grain final des deux pièces n’est pas visible. Le grain long de la pièce adjacente est.

Cela était vrai avec tous les joints que nous avons testés. D’un simple joint bout à bout aux joints traversants en queue d’aronde, la colle tenait généralement aux fibres de bois à grain long, même lorsque l’autre composant du joint était le grain final.

Bien que la languette ajoutée à la feuillure l’ait rendue plus résistante mécaniquement, elle a laissé un point faible dans le bois qui s’est cassé sur la ligne de joint.

Dans le joint de feuillure logé, le bois s’est nettement cassé le long de la ligne de joint, laissant intacte une fine couche de long grain. La cassure s’est poursuivie à travers la languette courte qui tenait fermement au grain d’extrémité des deux surfaces adjacentes. Ce joint était théoriquement plus résistant mécaniquement, mais il révèle notre deuxième découverte importante : le bois se brisera au point le plus faible à l’intérieur ou à proximité du joint.

Ceci est important lors de la conception des joints. La taille des composants du joint est importante, tout comme la quantité de bois à côté du joint. Les mortaises et les tenons de ma table basse n’étaient pas mauvais, mais il n’y avait pas assez de bois au-delà pour que le joint reste ensemble sous contrainte.

Un joint échouera au point le plus faible, même s’il se trouve dans le bois environnant, comme le montre ce joint en biscuit.

Le joint de biscuit ci-dessus tenait ensemble là où le biscuit était en contact avec le bois, mais le bois lui-même s’est cassé au niveau du grain court au bord du biscuit. Le point le plus faible n’était pas au niveau du joint ; c’était juste au-delà.

Joints de carcasse plus solides

Comme nous nous y attendions, les joints en caisson et les joints en queue d’aronde étaient significativement plus résistants que le premier groupe de joints. Ils ont chacun survécu à l’impact de la plus petite enclume avec un minimum de dommages. Avec la plus grande enclume, la queue d’aronde en haut a cédé mais les deux pièces ne se sont pas complètement séparées (en haut). Notez que la colle s’est accrochée aux surfaces du fil de bout et que le bois s’est fracturé sur le fil court des queues. Le joint s’est ouvert à mi-chemin, où les queues et les broches se sont coincées les unes contre les autres.

Notez que le bois a échoué au niveau du fil court sur les queues et que la colle tenait sur le fil du bout entre les broches.

Le joint de boîte n’a pas la force de coin de la queue d’aronde et se plie comme une charnière. Encore une fois, notez que la ligne de colle se tenait là où le grain long rencontre le grain final.

Les surfaces parallèles du caisson ci-dessus, sans bénéficier de l’action de calage de la queue d’aronde, se dépliaient comme une charnière. Une fois de plus, la défaillance s’est produite à partir des fibres de bois au niveau de la ligne de colle, et non de la colle elle-même.

La petite enclume a rebondi, mais la grande a causé la rupture du bois et la fracture des lignes de colle dans ce joint d’onglet cannelé.

Le dernier joint de type caisson que nous avons testé était un onglet, renforcé par des cannelures transversales. Cela tenait aussi bien que la queue d’aronde sous l’enclume de 26 lb, mais elle s’est cassée lorsque l’enclume la plus lourde est tombée.

Menuiserie à ossature robuste

Nous avons ensuite porté notre attention sur les joints couramment observés dans les tables et les chaises, par opposition aux boîtes et aux étuis. En particulier : les assemblages tenon-mortaise et certaines des méthodes qui ont été développées comme alternatives telles que les chevilles et les vis à poche.

La petite enclume a rebondi, mais la grande a causé la rupture du bois et la fracture des lignes de colle dans ce joint d’onglet cannelé.

L’une des grandes questions que nous nous posions était de savoir comment les vis de poche se compareraient aux joints tenon-mortaise. Dans ce test, les vis de poche ont bien fonctionné sous les deux enclumes.

Bien que cela soit impressionnant, j’hésiterais à utiliser des vis à poche au lieu de mortaises et de tenons dans toutes les applications. Au fur et à mesure de la rupture du joint traditionnel, le tenon s’écarte progressivement de la mortaise avant de lâcher complètement.

Avec les vis à poche, lorsque le joint est sollicité, la vis retient le bois jusqu’à ce que le bois se brise, laissant quelque chose qui ne peut probablement pas être réparé. La performance à long terme est également une préoccupation. Dans de nombreuses antiquités à joints vissés, le rétrécissement et le gonflement annuels écrasent le bois entourant la vis, compromettant la capacité de la vis à tenir.

Il ne restait pas beaucoup de matière entre la mortaise et le bord du bois dans le matériau plus mince.

En testant notre assemblage tenon-mortaise tréfilé, le 3??8« -le tenon épais était presque la moitié de l’épaisseur du 7??8« – pièces épaisses à assembler. La quantité de bois restant à côté de la mortaise était suffisamment mince pour être fracturée lors de l’impact.

ans ce joint tenon-mortaise, plus de matériau à côté de la mortaise faisait la différence entre des dommages mineurs et une destruction complète.

Un joint plus large a ensuite été testé, avec un 1??2« -tenon épais en 13??4« -matériau épais. Le tenon a été tiré fermement avec un 1??4« -diamètre goujon en chêne. Les composants plus épais, ainsi qu’un tenon inférieur au tiers de l’épaisseur de la crosse, produisaient un joint d’une grande résistance.

Dans ce goujon, la seule force est le long grain du goujon par rapport au long grain de la pièce de gauche. À tous les autres points, l’articulation est faible.

Un joint de cheville des composants de même taille, cependant, ne tenait pas ensemble. Les goujons tenaient lorsque le grain dans le goujon était parallèle au grain du bois (en bas à droite). Dans l’autre sens, là où le fil du goujon était à 90˚ par rapport au fil du bois, le joint de colle s’est rompu et les goujons sont sortis de leurs trous.

Le mouvement saisonnier du bois est également un problème à long terme avec les goujons. Au fur et à mesure que le bois et le goujon se dilatent et se contractent, le goujon et le trou changent de forme de rond à ovale. Au fil du temps, il ne reste qu’une infime zone de contact entre le goujon et le bois.

Concevoir pour le temps

Presque tous les joints peuvent fonctionner à court terme, mais si vos objectifs sont plus élevés que cela, réfléchissez non seulement à la manière dont vous allez joindre vos composants, mais également à la taille et à l’échelle des composants.

En préparant ces joints pour les tests, j’ai utilisé des tailles et des proportions que j’utiliserais normalement. La plupart de ces joints, je ferais toujours de la même manière. Si l’emplacement ou la proportion d’un biscuit ou d’une feuillure était modifié, la défaillance se produirait probablement toujours, mais de l’autre côté du joint. Mais je pense que je ne referai plus jamais une mortaise de plus d’un tiers de l’épaisseur d’une pièce.

Comprendre ce que le bois fera probablement et à quoi s’attendre d’une colle dans une situation donnée est une leçon qui vaut la peine d’aller à quelques extrêmes pour apprendre, bien que vous puissiez le faire sans enclume.

Lorsque vous essayez une nouvelle méthode, pratiquez quelques articulations et voyez à quel point elles tiennent bien ensemble. Sam Maloof a une fois jeté l’une de ses premières chaises du toit de son garage juste pour voir à quel point elle était solide. Il a appris quelque chose sur ses méthodes de menuiserie ce jour-là. Et c’est la même leçon ici : nos succès émergent des éclats de nos échecs.


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