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Les particularités des mandrins de tournage sur bois

Le maintien du bois sur le tour

 
 

Le bois est un matériau merveilleux, attractif et générateur de création. Il est cependant important d'en acquérir la pratique et d'en appréhender les propriétés. Comme matériau cellulaire et hétérogène, le bois présente de grandes variations de dureté en fonction de l'essence, y compris sur une même pièce. Pensez que les variations apparaissent dans une mesure plus ou moins grande et dans tous les types de bois.
     
Le tourneur contemporain utilise souvent des bois difficiles pour des effets décoratifs : aubier et coeur, racines, loupes, bois pourris et fendus ou encore attaqués par les champignons. Cette hétérogénéité est donc décuplée comparée aux utilisations faites en ébénisterie sans compter le fait que le bois présente un bon coefficient de frottement, largement utilisé autrefois dans la réalisation de paliers mais rendant son maintien difficile. Il est aussi sujet au marquage et à l'écrasement et présente des problèmes de déformation ou de vrillage.
En comparaison, maintenir une pièce en métal, matériau dur et homogène est un jeu d'enfant ! C'est pour cette raison que le tournage sur bois nécessite des techniques de maintien spécifiques et efficaces.
 

Pourquoi n'utilise t'on pas des mandrin pour métaux ?

 
 

Certains pensent pouvoir utiliser des mandrins pour tours à métaux. C'est un aberration qui peut même s'avérer dangereuse !
La surface d'appui des mors d'un mandrin pour métal est si faible qu'elle écrase le bois, abîme la pièce et entraîne des risques d'éjection. Un mandrin de tournage dispose donc de 4 mors concentriques à grande surface de serrage et plusieurs diamètres de mors sont disponibles pour s'adapter aux différentes tailles de pièces.
     

Les utilisations principales des mandrins multifonctions

 
 

- Serrage en compression : c'est le principe le plus simple. La pièce est serrée par l'extérieur comme une mèche est tenue dans un mandrin de perceuse. La tenue en compression s'utilise principalement sur des pièces de diamètre plutôt faible qui seront tronçonnées par la suite (toupies, boites etc).
     

- Serrage en expansion : nécessite la réalisation d'un lamage sur la pièce, dans lequel les mors seront introduits. Souvent ce lamage est réalisé en queue d'aronde. La tenue en expansion est idéale pour les bols, vases ou assiettes.


     

Mandrins - principes de base

 
 


De nombreuses méthodes sont utilisées pour maintenir le bois pour le tournage "en l'air" :
- queues de cochons,
- gobelets,
- plateaux etc.

Cependant ces méthodes ont leurs limites et présentent de grandes restrictions en particulier lorsque plusieurs opérations successives sont nécessaires.
     
La tenue des pièces est grandement simplifiée par l'utilisation des mandrins.
Pour réussir, il est nécessaire de concevoir un mandrin dont les mors maintiennent directement la pièce et dont le contact annulaire est maximum.
Les mandrins avec différentes formes de mors sont maintenant assez courants mais il est important de comprendre ce qui fait qu'un mandrin est réellement efficace et polyvalent.
Un des point les plus importants dans la technique de maintien est de comprendre qu'une petite variation de diamètre génère de grandes différences de maintien.
Les 3 illustrations suivantes montrent les mêmes mors maintenant 3 diamètres de pièce différents.
 

1. Une pièce sous dimensionnée présente un mauvais contact annulaire avec les mors, se désaxera facilement et pourra même être éjectée.




2. Un bon contact annulaire entre les mors et la pièce garantit une tenue de pièce efficace et sans risque.



3. Le maintient de pièces sur dimensionnées entraînent une pénétration des angles des mors dans la pièce. Cela provoque un écrasement des fibres du bois et marque la pièce. Celle-ci pourra se désaxer si des différences de dureté se présentent au niveau des appuis entraînant là aussi des risques d'éjection.

     
Les mors en queue d'aronde
Ces mors permettent de travailler avec plus de tolérance sur les diamètres tout en conservant un coincement très efficace. En pratique, cela signifie qu'une pièce prévue pour être fixée dans des mors entre 50 et 90 mm bénéficieront d'une tolérance de plus ou moins 2,5 à 3 mm.
Les plus petites tailles permettent beaucoup moins de tolérance.
Attention, cela ne doit pas être un feu vert à une mauvaise préparation des pièces mais une sécurité compensant les petites erreurs et corrigeant les variations et déformations du bois !
     


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