La très large gamme de machines de travail du bois s'étend des simples outils manuels aux machines industrielles à grande échelle.
Dans la plupart des cas, les machines de travail du bois fonctionnent par arrachage de copeaux grâce à une sélection d'outils afin d'obtenir la forme désirée. Cependant, il existe des machines qui conservent le volume et la masse du bois tout en modifiant sa forme. Le bois peut aussi être plié en presque n'importe quelle forme grâce à de la vapeur pressurisée. Ce procédé conserve les propriétés bénéfiques du bois.
La gamme d'outils et de machines de travail du bois est plus facile à appréhender en s'intéressant au parcours du matériau depuis ses débuts en tant que tronc d'arbre jusqu'au produit fini.
Le sciage
La récolte du bois
De nos jours, les troncs d'arbre ne sont plus découpés à l'aide d'une hache ; c'est une tâche qui est réservée aux scies. Les tronçonneuses sont un des principaux outils de travail du bois mais elles sont souvent assistées par une machine à couper le bois plus moderne qui améliore la productivité et la sécurité. Cela comprend les scies, notamment celles qu'on retrouve dans les "scieries", qui peuvent prendre de nombreuses formes.
La découpe
Les scieries
Les scies à bois stationnaires, de type tronçonneuses ou scies circulaires, sont utilisées dans les scieries pour découper des troncs d'arbre de taille standard. Les scies circulaires utilisées sont souvent de très grande taille.
Les scies pour les sites de construction et les ateliers
Scie à format ALTENDORF F45 (Source : altendorf.de)
Les scies circulaires à main, les scies de construction, les scies à onglet et les scies à format sont de taille bien moindre mais restent néanmoins puissantes. On les retrouve sur les sites de construction et dans les ateliers partout autour du monde. Parmi les scies circulaires, on retrouve aussi les scies à panneaux, qui sont utilisées dans l'industrie de l'aggloméré.
La scie à ruban est l'outil idéal pour débiter le bois en sections à partir de matériaux de presque toutes les largeurs. Au lieu d'utiliser un disque rotatif, la scie à ruban fait appel à une bande de scie qui est maintenue sous tension. Ces bandes sont bien sûr moins durables que les disques de scie, mais elles sont très bon marché.
L'enlèvement de la matière
Pour réduire une pièce de bois massif à la longueur et la largeur voulue, il faut utiliser des outils à bois spécifiques, tels que la raboteuse.
Les raboteuses sont utilisées pour le travail du bois depuis très longtemps. La raboteuse à main se trouve encore dans les ateliers de nombreux charpentiers. Elle a aussi l'avantage de donner au bois une surface lisse.
De nos jours, il existe des raboteuses électriques en plus des modèles traditionnels. Elles fonctionnent grâce à un rouleau à lame, même pour les plus grandes machines industrielles.
La dégauchisseuse et la raboteuse-dégauchisseuse sont utilisées pour donner une épaisseur précise à des poutres ou à des panneaux.
Il existe des machines regroupant de nombreuses fonctions, comme le combiné à bois 7 opérations.
L'usinage de précision
Les fraiseuses
La fraiseuse est une pièce maîtresse des opérations de travail du bois. Au lieu d'utiliser une lame de scie, les fraiseuses se servent d'une tête rotative dont la forme détermine le profil du bord. Les fraiseuses sont utilisées pour fabriquer des profilés en bois et pour usiner des panneaux et des matériaux massifs.
Une large sélection d'outils a été conçue pour les fraiseuses à bois. Les fraiseuses les plus petites et simples sont appelées des défonceuses. Elles sont souvent utilisées pour la menuiserie. Une fois équipées d'une table de travail et d'une butée mécanique, les défonceuses deviennent des toupies à bois. Ces dernières sont l'outil standard pour la fabrication de profilés, tels que les plinthes ou les cadres de fenêtres. De nombreuses industries font appel au toupillage du bois.
Les meilleures fraiseuses sont des machines CNC. Elles possèdent une tête de fraisage qui peut travailler sur trois à cinq axes pour créer tous types de produits imaginables.
La perfection CNC
Les fraiseuses CNC sont utilisées pour créer des contours complexes de qualité industrielle. Elles diffèrent des machines de travail du métal de par leur rigidité. Le bois étant un matériau relativement doux, les machines n'ont pas besoin de supporter la résistance et la tension auxquelles sont confrontées les fraiseuses à métal. A la place d'une unité de refroidissement, les machines CNC de travail du bois font appel à une aspiration puissante. L'aspiration est une fonction essentielle du traitement du bois car ces machines complexes sont très sensibles à l'accumulation de poussière.
Une autre différence de taille par rapport aux machines de travail du métal est l'absence relative de traitement 3D. Toutefois, la technologie CNC est primordiale pour le travail du bois en 2D. C'est pourquoi la majorité des machines CNC de travail du bois se retrouvent dans le secteur de la transformation des panneaux. Elles sont utilisées pour fraiser des contours précis et consistants dans des panneaux de toutes tailles et de tous matériaux.
Le montage
Les perceuses
Des forages doivent souvent être réalisés dans les produits en bois pour l'insertion de broches, de filetages, d'écrous et bien plus.
La perceuse à main est un très vieil outil pour travailler le bois. Elle a depuis évolué vers la perceuse électrique et les stations d'alésage ultra-efficaces. Grâce à celles-ci, tous types de forages peuvent être réalisés dans un matériau avec des résultats précis et constants. Les aléseuses sont particulièrement recherchées pour la fabrication d'ameublement et le traitement de l'aggloméré.
Les machines d'insertion
Parmi les machines de perçage, on retrouve souvent des machines d'insertion. Elles sont utilisées pour placer des chevilles et des broches dans des trous déjà percés. C'est ce qui rend l'ameublement en kit possible en permettant au client d'assembler facilement différentes pièces pour obtenir le produit final. Si les machines de perçage et d'insertion n'existait pas, le monde de l'ameublement serait bien différent.
Le tournage cylindrique
Les tours à bois
Le tour à bois est la pierre angulaire de toutes les opérations de menuiserie. Toutes les pièces qui ont besoin d'une forme ronde peuvent être traitées grâce au tournage sur bois. Le matériau en bois est fixé sur un axe et le tour lui imprime une rotation longitudinale. Un outil de coupe peut alors être utilisé pour créer un contour sur toute la circonférence de la pièce. Les tours à bois les plus simples sont des extensions pour les perceuses. Les tours à bois industriels modernes sont contrôlés par ordinateur et peuvent livrer des pièces de qualité et de dimensions constantes.
La touche finale
Les machines de ponçage et de polissage sont chargées des derniers processus de travail du bois. Elles lissent les imperfections les plus petites et permettent d'obtenir une base douce et lisse pour la suite des opérations. Les machines utilisées pour ces opérations sont des meuleuses à courroie ou à plaque. Elles peuvent prendre la forme d'outils électriques à main ou de machines industrielles pour la production en série.
Le placage de l'aggloméré et des profilés
La technologie de placage
Le placage est un matériau clé pour rendre l'aggloméré plus attirant et naturel. Le besoin du placage du bois a donné naissance à des machines complexes et polyvalentes. Parmi celles-ci, on retrouve la dérouleuse de placage qui fonctionne sur un principe un peu similaire aux raboteuses. Dans ces machines, c'est la bille de bois qui tourne, et non la lame. Les machines de pelage sont des appareils industriels très performants capables de transformer un tronc d'arbre en placage fin comme du papier en quelques secondes.
Les presses
Les presses à plaquer sont les machines les plus simples utilisées pour appliquer une couche de placage sur de l'aggloméré, mais leur efficacité est impressionnante. Les presses à placage sont souvent remplacées par des presses à plateaux multiples dû aux nécessités de la production en série. Elles peuvent être utilisées pour transformer de nombreux panneaux d'aggloméré en magnifiques produits plaqués en un seul cycle de travail.
Le placage de chant
Appliquer un placage sur des bords et des profilés d'aggloméré peut s'avérer particulièrement difficile car ces derniers présentent souvent des angles complexes. D'autres types de chants, convexes, concaves ou stratifiés demandent aussi des machines spécifiques pour l'application du placage. C'est la raison pour laquelle les plaqueuses de chant et les machines de softforming/postforming ont été développées. La plaqueuse de chants est une machine d'usinage du bois parmi les plus complexes qui existe.
Le revêtement et la finition
Les travaux de traitement de surface des matériaux en bois sont aussi réalisés par toute une gamme de machines. Les presses à placage, dont on a parlé plus haut, ne sont qu'une petite partie des procédés de revêtement du bois. Le bois est un matériau assez polyvalent pour lui permettre d'être traité par des vernisseuses conventionnelles. Les stations de peinture industrielles sont largement utilisées pour la production en série. Elles permettent la finition de produits en bois dans n'importe quelle couleur ou qualité de surface.
Les machines à bois périphériques
Le traitement professionnel du bois fait appel à de nombreux appareils périphériques pour la livraison des matériaux, le transport des marchandises, ou le retrait des déchets de production.
L'aspiration et le broyage
Par exemple, chaque machine de travail du bois nécessite un système d'aspirationpuissant pour empêcher les copeaux et la poussière d'envahir l'atelier. Les équipements d'aspiration sont utilisés pour réunir et acheminer les copeaux et la poussière pour un traitement ultérieur, tel que la compression en aggloméré ou en granulés à chaudières.
Des déchets sont créés par de nombreuses opérations de travail du bois, même lorsque les machines utilisées sont modernes, efficaces et conçues pour limiter les pertes. Des machines à fragmenter le bois peuvent être utilisées pour casser les déchets de coupe et les préparer à une nouvelle vie.
La manutention et le transport
L'industrie a développé toute une gamme de machines pour la manutention et l'emballage de produits en bois. Parmi lesquelles on retrouve les stations de tournage, les équipements d'empilage et de palettisation, les rails à galets et les convoyeurs.
Il existe de nombreuses autres machines périphériques pour le secteur du travail du bois : des machines d'emballage spécialisées, des solutions de manutention et bien plus. Le monde des machines de travail du bois est gigantesque.