Prop Mat_Le bois

PROPRIÉTES DES MATERIAUX
Propriétés physiques
La densité: elle indique le poids d’un matériau en tenant compte de sa taille.
Un matériau lourd et qui occupe peu de volume est très dense, par exemple c’est le cas des métaux, roches, etc. Les matériaux denses coulent dans l’eau.
Matériaux
peu denses
La pièce d’acier est plus
dense que le bois car elle
pèse plus et occupe moins
Matériaux
denses
Quelle est la
densité de l’eau?
C’est une densité
moyenne, 1gr de
poids pour
chaque cm3. C’est
comme un kg de
poids pour un
litre d’eau.
Dans le cas contraire c’est un matériau peu dense. Les matériaux qui ont peu de densité flottent dans l’eau. Bien qu’ils soient petits il faut tenir compte de
leur taille. Par exemple, on dit que le bois est un matériau léger mais une personne n’est pas capable de soulever le tronc d’un arbre car il est lourd à
cause de sa grande taille. Pourquoi on dit que c’est un matériau léger? La réponse: on sait tous que même s’il est très lourd, il flotte dans l’eau.
Le bois est un matériau
léger. Tous les objets en bois
sont légers?
La conductivité thermique: la chaleur passe plus facilement. Les matériaux peuvent être conducteurs de chaleur ou isolants thermiques.
Les
matériaux
conducteurs et les
isolants de chaleur
ont chacun leur
utilité.
Conductivité électrique: Facilité d’un matériau pour permettre le passage du courant électrique. Les matériaux peuvent être conducteurs
électriques ou isolants.
Matériau isolant
(verre)
Matériau conducteur
(cuivre)
Le courant électrique est un courant d’ “ électrons”,
particules avec une charge négative qu’on trouve en train
de tourner dans la zone extérieure de l’atome
Chaque matériau
isolant ou conducteur
a son utilité dans les
éléments d’un circuit
électrique.
Hygroscopicité: Capacité pour absorber de l’eau. On sait que le bois peut absorber de l’eau. Dans ce cas sa taille augmente et au contraire quand il
perd de l’humidité sa taille diminue.
Bois humide (on le
voit avec les tons
blancs)
Quel bois s’est séché
le plus vite?
Propriétés mécaniques
La dureté: elle indique la résistance d’un matériau s’il est rayé ou penétré. La dureté est une propriété importante car elle est en relation directe
avec la facilité ou difficulté pour travailler le matériau. (couper, tailler, forer, etc.)
On peut clouer le bois car il est moins dur
que l’acier.
Mais il y a du bois plus dur que celui de la
figure, difficile à couper et à travailler,
qu’on ne peut même pas clouer (il se
brise). On l’appelle “ bois dur”.
Dans tous les cas l’acier est plus dur que le
bois.
La résistance mécanique: c’est la capacité d’un matériau pour supporter l’action de forces externes.
La résistance mécanique considère ces forces externes libres de coups. Par exemple, le verre a une grande résistance mécanique même si on
sait tous qu’il résiste à peine aux coups.
Types d’efforts que supporte la resístanse mécanique d’un matériau.
Traction
Compression
Flexion
Coupure ou cisaillement
Torsion
Le verre résiste à toutes les charges. Mais
en tout cas : Attention aux coups!
La ténacité: c’est la capacité d’un matériau à supporter les coups en se pliant sans se casser. La propriété opposée à la ténacité est la fragilité.
Une grande partie des métaux comme le fer ou
le cuivre sont tenaces.
Depuis longtemps l’homme travaille ces métaux
avec la forge : taper sur le métal jusqu’à obtenir
la forme souhaitée.
Comportement face à la déformation. On distingue trois comportements différents:
Matériaux rigides: ils ne se déforment pas.
Matériaux élastiques: ils se déforment sous l’action
de forces externes mais retrouvent leur forme
originale quand ces forces se terminent.
Matériaux plastiques: ils se déforment toujours
sous l’action de forces externes.
Le béton et les pierres naturelles sont des matériaux
rigides
Un même matériau peut avoir différentes propriétés de déformation selon les conditions dans lesquelles il se trouve: l’acier est rigide face aux petites forces
(par exemple sur une table de métal), élastique si les forces sont plus grandes (si on double une barre qui après revient à sa forme), et plastique si ces
forces sont encore plus grandes (par exemple si on plie une plaque).
La bonne réponse: l’acier est un
matériau élastique-plastique.
Est-ce que l’acier est un matériau rigide?
C’est un matériau élastique
Mais… tout a une limite
On peut le plier, alors il est plastique
Propriétés visuelles
A priori les propriétés visuelles ne sont pas utiles quand on construit des biens et des objets techniques. Cependant, beaucoup de ces biens ont aussi une
finalité esthétique (meubles, automobiles, immeubles, etc.) et alors les propriétés visuelles et esthétiques deviennent réellement importantes.
La couleur: il y a des matériaux dont la couleur naturelle est très belle, on n’a donc pas besoin de les peindre ou de les recouvrir.
Bois d’ébène
Cloche en bronze
Marbre de différentes couleurs
Meuble en bois d’acajou
La texture: elle indique l’aspect de la superficie extérieure du matériau.
Veiné: cette qualité se rapporte aux veines du bois.
Veinés et couleurs de bois
durs les plus communs qui
procèdent d’arbres feuillus,
utilisés surtout pour la
fabrication de meubles.
Hêtre
Noyer
Chêne
LE BOIS
Obtention du bois
On obtient des
plaques de bois.
DEROULEMENT
COUPE
Elimination de
branches et d’écorces
SÉCHAGE
SCIAGE
On coupe les
troncs.
Les résidus
deviennent des
copeaux.
-
SÉCHAGE NATUREL: directement à
l’air libre.
-
SÉCHAGE ARTIFICIEL: dans des
locaux avec de l’air chaud.
On obtient des
planches et des
liteaux.
Fabrication de bois
artificiel: planches
d’aggloméré ou en
fibre.
Planche d’aggloméré
Liteaux de bois
Dérivés du bois
1. Panneaux contreplaquées. Il s'agit de différentes plaques de bois unies entre elles (généralement en numéro impair) grâce à un collage.
L'épaisseur commune est de 3mm (celle qu'on utilise en marqueterie), même s'il y en a aussi de 6mm, 9mm, etc.
Avantages:
Ils ont une bonne résistance
car les lames sont disposées
avec la veine croisée
Les plaques extérieures sont
en bois noble, ou en
aluminium ou autre matériau.
Les plaques d'intérieur sont en
bois de moins bonne qualité.
C’est pour cela que ces bois
sont moins chers que les bois
naturels.
2. Panneaux d’aggloméré. 90% de leur composition sont des copeaux, qui procèdent généralement de résidus, par exemple des branches, les
écorces, etc. Les 10% restant sont de la colle. Après être mélangés on les fait passer par des rouleaux pour obtenir ce type de panneaux.
Avantages:
• Bon marché
• Toutes tailles et dimensions possibles.
Bonne résistance aux insectes.
Inconvénients:
• Peu de résistance à la flexion.
• Ils se dilatent et pourrissent facilement au contact de l'eau.
• On ne peut pas les visser par le bord
Planche d’aggloméré
Le bord se fend quand on le
visse
3. Panneaux de fibres. Ils se fabriquent avec une pâte formée par la fibre obtenue du bois mou réduit en miettes, qui se mélange avec la résine
synthétique et devient compacte sous hautes pressions.
Avantages:
Panneau de fibre dure
Panneau de fibre à densité moyenne
Ce sont des planches flexibles
Ils ne se fendent pas
Ils ne pourrissent pas et ne sont pas
attaqués par les insectes.
A cause de leur prix économique ils ont
remplacé les panneaux agglomérés et
contreplaqués
Leur aspect externe ressemble à du matériel synthétique. Dans notre pays on les connaît sous le nom de táblex, qui est la marque la plus
répandue.
Les panneaux de fibres dures ont une petite épaisseur (3,5mm. ou 6 mm) et on les utilise pour faire les fonds de tiroirs et de meubles à
armoire.
Les panneaux de fibres à densité moyenne, appelées aussi DM, sont plus légers et ont une plus grosse épaisseur (entre 7 mm. et 50 mm.). On
les utilise pour la fabrication de meubles et de cadres en charpenterie.
Les panneaux d’aggloméré ou de fibre sont plaqués sur un ou sur les deux
côtés avec du bois décoratif ou des lames plastifiées.
Planches d’aggloméré
plaquées en bois
Planche d’aggloméré
plaquée avec mélamine
Quelles planches il y a sur la figure?
Si tu la vois sur cette figure, indique-la .
1. Planche en bois naturel
2. Planche d’aggloméré plaqué en bois
(hêtre)
3. Planche en bois d’hêtre
4. Planche en fibre de densité moyenne
5.
Planche en fibre dure recouverte de
plastique (couleur noyer)
6. Planche contreplaquée
7. Planche en bois naturel de noyer
8. Planche d’aggloméré plaquée avec
mélamine
9. Planche en bois de chêne
10. Planche d’aggloméré
sans plaquer