Construire un arc
L'humidité du bois et ses conséquences sur la performance de l'arc
La page originale a l'origine de cet article est accessible à l'adresse suivante: http://www.murraygaskins.com/abw.htmlLe bois, composant de base de l'arc, est un matériau quasi idéal.
Une des caractéristiques du bois est qu'il contient une certaine humidité, même après avoir séché au four.
Cela est souvent une révélation pour les gens non familiers avec le bois. Sans un pourcentage approprié d'humidité, le bois ne peut maintenir sa forme originale.
Pas assez d'humidité peut conduire le bois à se fendre, se voiler, ou se délaminer. Trop d'humidité ajoute du poids, peut pourrir le bois, et diminue la performance de l'arc. Vous pouvez construire un arc à partir d'une branche, d'un arbrisseau, d'une planche ou d'un arbre, dès que vous les coupez. L'arc fonctionnera, mais si vous n'enlevez pas l'humidité du bois, les branches garderont une courbure dès que vous commencerez à tirer. Cela ira en empirant, et plus tard, quand l'arc sera débandé, il restera courbé comme s'il était bandé.
Si vous n'aviez pas le choix et aviez besoin d'un arc pour des raisons de survie immédiate, cela serait mieux que rien.
Si vous n'êtes pas pressés, je recommande de sécher l'arc à un niveau plus optimum avant de tirer avec. Il est possible de construire un arc en coupant un morceau de bois même très humide, en le chauffant, en le mettant en forme, et en le séchant. En une semaine vous pouvez avoir un arc durable, à condition de l'avoir bien fabriqué. Monsieur Paul Comstock le décrit dans son livre "The bent stick". J'ai essayé son truc d'utiliser une voiture avec les fenêtres fermées pour sécher l'arc, et cela marche bien.
Le seul petit problème est de savoir avec certitude quand le bois a atteint son degré d'humidité optimum.
Après avoir fait sécher mon arc dans ma voiture et avoir commencé à l'utiliser, celui-ci garda une courbure de 5 cm.
Après d'autres tentatives similaires, j'en concluait que je ne pouvais pas faire sécher un arc en Noyer Blanc (ndt: le mot original était "Hickory") dans une voiture, mais avais besoin de mieux contrôler le processus.
Ce n'est pas forcément toujours le cas dois-je ajouter.
J'ai fabriqué une "boite à séchage" remplie en permanence avec des arcs qui ont conservés trop de courbure, ce qui pour moi signifie une courbure supérieure à 2.5 cm.
Donc, je prends un de ces arcs qui restent courbés quand on les débande, je le mets dans un moule qui le maintien courbé dans l'autre sens de 5 cm, et le refais sécher pendant une semaine. Alors, lorsque je tire à nouveau avec, l'arc, même après 50 flèches, ne garde pas de courbure. L'arc en question est fait en Hickory (ndt: le mot exact était "Pignut Hickory"). La plupart des bois n'acceptent pas ce genre de traitement et cassent si vous essayez de tordre les branches juste après avoir tiré.
Nous parlerons d'un moyen de déterminer l'humidité de l'arc plus loin dans cet article. Suivant le climat qui règne là où vous habitez, vous pouvez penser qu'il est possible de sécher votre arc, à l'extérieur, sans contrôle. Peut-être! Je l'ai essayé aussi. Ici, dans ma maison en Géorgie, j'ai construis des arcs de différents bois, et essayé de les sécher à l'air libre, à l'extérieur. Ils perdaient tous de l'humidité, puis se stabilisaient à un niveau qui semblait toujours au-dessus du niveau correspondant à la performance optimum. La conséquence était que les branches restaient courbées.
(...) Le bois peut être séché, mais il se ré-humidifie aussi. Toutefois le processus de ré-humidification est plus lent. Les branches fines d'un arc exposent une surface importante à l'air, comparativement à leur poids, et seront plus rapides à sécher qu'un gros morceau de bois. Différents bois se stabilisent à différents degrés d'humidité, puis requièrent encore un niveau de séchage pour arriver à leur niveau de performance optimum. Le cèdre et l'if, dans ce climat sécheront jusqu'à un niveau d'humidité de 9-10%, alors que le chêne ou le noyer se stabiliseront à 14-15%.
Les arc stockés dans mon grenier, qui est directement au-dessus du garage à l'extérieur, cassent parfois quand on les tire, même pour la première fois. Dan Perry, qui habite en Utah, explique que le bois devient trop sec là où il habite. Il est nécessaire dans son environnement d'hydrater l'arc, en faisant couler de l'eau dessus.
A l'origine avoir un arc avec lequel tirer me suffisait. Quand j'ai découvert les conséquences de la courbure sur la performance de l'arc, je n'étais plus du tout satisfait d'avoir un arc qui ne revienne pas à sa position d'origine quand on le débande. C'est aussi déconcertant d'avoir un arc sur lequel vous avez travaillé pendant des heures ou des jours, et qui casse lorsqu'on le tire. Si vous n'avez pas de moyen de mesurer le degré d'humidité de votre bois vous avez deux possibilités.
Ne faites rien. Acceptez ce que le bois vous donne, et contentez vous de cela. Je suppose que si vous vivez précisément au bon endroit, tout devrait bien se passer. La plupart des endroits que je connais sont soit trop humides soit trop secs. A différent moments de l'année, les arcs tirent différemment. Si vous construisez un arc en un lieu humide et que vous l'amenez plus tard dans un lieu sec, l'arc augmentera sa puissance petit à petit. Le contraire est vrai aussi.
Préparez le bois soigneusement. Apprenez le niveau correct d'humidité, ou d'équilibre, pour la meilleure performance, là où vous habitez, et pour l'essence de bois considérée. Développez une méthode ou des moyens pour déterminer le niveau d'humidité, et apprenez à "sceller" et stabiliser votre arc quand vous avez trouvé la meilleure humidité.
A ce moment je vais parler d'un appareil à mesurer l'humidité. J'en utilise un (...) fabriqué par Delmhorst Instrument Company. Il y a plusieurs années, alors que je n'était pas très expérimenté sur combien il est critique de maintenir la bonne humidité, je sentis que j'avais besoin d'un hygromètre. Je me rappelle encore le jour ou cet instrument arriva, je m'interrogeais sur le bien fondé de ma décision de dépenser presque $200 pour lui. J'avais fait sécher plusieurs arcs en Hickory pendant plus d'une semaine dans ma nouvelle boite à séchage, que j'avais construite avant de partir en vacances. J'avais construit les arcs alors que j'étais à la plage, dans un environnement certainement très humide. Je sortis l'hygromètre de la boite, ouvris la boite à séchage, et mis les palpeurs dans la poignée d'un des arcs. Il indiqua 14%. Je pensais qu'il était peut-être faux. Ce bois avait séché pendant plus d'une semaine, il était sûrement faux. Je remis l'arc dans la boite, et le testais chaque jour.
Quand l'humidité atteignit 12%, elle perdait entre 2 et 8% un jour, le jour suivant rien. J'en sortis un de la boite et en une journée, l'hygromètre atteignit 6%. Ces arcs avaient très peu de courbure, et je tire toujours avec l'un d'eux aujourd'hui, plusieurs années après.
Je tire un peu avec les arcs avant d'appliquer une finition dessus, les entrepose dans la boite à séchage entre chaque séance de tir, de façon à garder le contrôle de l'humidité. Après le dernier ponçage des arcs, je les teinte, puis applique une finition composée de 50% d'alcool minéral, 25% de "Tung Oil" et 25% d'huile de lin, puis laisse sécher le tout. Ensuite j'applique 3 couches fines de vernis polyuréthane sur les arcs.
Si l'idée d'utiliser un vernis polyuréthane vous déplaît, ne le faites pas. Quand je parlais avec Tim Baker du contrôle de l'humidité, et lui disais que j'utilisais seulement les finitions à base d'huile, il demandait: "combien de couches appliques-tu?" Je lui répondis: "environ 5 ou 6". Il répliqua: "il t'en faudra 50 avant d'obtenir une finition résistante à l'humidité. Si tu veux vraiment une finition étanche tu dois utiliser au moins 3 couches de vernis polyuréthane". Tim mis aussi l'emphase sur ce point de la "Bible du constructeur d'Arcs": "la finition ne semble pas arrêter complètement la réhydratation de l'arc mais la ralentis simplement pendant un certain temps".
J'ai récemment eu de très bons résultats en utilisant de la gomme-laque et aussi de la paraffine comme finition sur mes arcs.
Si vous voulez pouvoir utiliser votre arc pendant plusieurs années, vous allez devoir surveillez les conditions dans lesquelles il est conservé ou transporté pendant de longues périodes de temps. Un morceau de bois peut être séché en utilisant une balance, en le pesant chaque jour.; Quand un morceau de bois vert cesse de perdre du poids pendant 3 jours environ, je le considère bon, et prêt à être raboté aux dimensions finales. Je le teste encore avec mon hygromètre, pour être sûr de son degré d'humidité. Je ne vous dirai pas que je ne peux pas construire un arc sans l'aide d'un hygromètre, mais ça peut aider si on en a un et qu'on apprend à l'utiliser.
Honnêtement , j'en ai de moins en moins besoin au fur et à mesure que mon habileté augmente. Dean Torges a un hygromètre, mais je suis sûr qu'il l'utilise encore moins que moi.
Dean dît avec raison que l'Osage est plus sensible à la chaleur lors du séchage que les bois blancs. J'ai aussi constaté que l'Osage, le mûrier et l'if doivent être traités avec plus d'attention pour leur éviter de se craqueler ou de se tordre. Dean laisse l'Osage se stabiliser pendant un ou deux mois après l'avoir plié à la vapeur. (...) après cela l'arc est placé dans une boite à séchage où on augmente doucement la température, accélérant donc le processus de séchage en toute sécurité.
Quand j'envoie du bois à mes clients, on me pose fréquemment cette question: "est-ce que votre bois est bien sec? Combien contient-il d'humidité, et pouvez-vous la réduire à tel ou tel pourcentage?" Laissez-moi vous dire ceci. Vous pouvez allez à un dépôt de bois et acheter du bois qui a été séché en étuve . Si vous demandez au vendeur: "quel est le degré d'humidité dans ce bois?", à moins qu'il ait un hygromètre dans sa boutique, je n'accorderais pas beaucoup de crédit à sa réponse. Il peut vous répondre que le bois à été séché et qu'il est sable. En fonction de sa provenance, de combien de temps il est resté à cet endroit, des conditions dans lesquelles il est stocké, et de quel bois il s'agit, on pourrait déterminer son degré d'humidité.
Le fait qu'il ait été stabilisé à un moment donné à un degré particulier, ne veut pas dire qu'il y est toujours, et ne veut surtout pas dire qu'il est au degré de performance optimum. Les gens appellent souvent et disent qu'on leur a dit que le degré d'humidité du bois qu'on leur proposait ailleurs était spécifié, et que lorsqu'ils l'ont reçu le niveau était plus élevé que ce qu'on leur avait dit.
Si vous voulez obtenir la meilleure performance de votre arc, vous êtes réellement la seule personne qui puisse endosser la responsabilité de son degré d'humidité. La bonne nouvelle est que ce n'est pas difficile, mais il faut l'accepter. La réponse que je donne d'habitude concernant l'humidité dans mon bois est: "J'aime travailler le bois qui s'est stabilisé à son équilibre, si je ne peux pas travailler le bois qui a été coupé depuis peu de temps. J'aime travailler le bois qui a entre 18 et 25% d'humidité, parce qu'il se travaille mieux." Vous pouvez finir de le sécher en construisant un simple boite à séchage constituée de 4 planches, avec une ampoule électrique et un trou d'aération dedans. Si vous ne prenez pas cela en considération, vous aurez du mal à être satisfait des arcs que vous aurez construits, avant que vous en tiriez un qui aura été construit proprement.
Je voudrais faire remarquer maintenant, que si vous travaillez du bois humide, particulièrement si c'est de l'if, du mûrier, de l'Osage ou du robinier, l'écorce et l'aubier doivent être enlevés. Les parties exposées comme le coeur du bois et les extrémités doivent être scellées avec un vernis-laque, de le colle à bois, de la peinture, ou un vernis aérosol. Les extrémités des branches peuvent être scellées avec de la paraffine si vous voulez. Un effet de bord important ici est qu'en enlevant l?écorce et l'aubier les oeufs et larves d'insectes sont enlevées. Sans une humidité résiduelle nécessaire à leur vie, les oeufs ne peuvent pas éclore, se développer et ruiner le bois de votre arc. (...) Enlevez l'écorce de votre morceau de bois, réduisez-le aux dimension approximatives de l'arc, enlevez l'humidité, et les insectes ne seront plus trés attirés par lui.
L'humidité dans les bois blancs est problématique surtout si les rondins de bois sont laissés par terre avant de les couper ou de le fendre. Il suffit d'une semaine par terre pendant l'été pour amorcer des détériorations telles qu'un bois blanc est inutilisable. L'Hickory est comme ça. Stocker un morceau de bois blanc, avec son écorce, dans un endroit sans aération l'abîmera autant que de le laisser par terre. Je préfère le refendre, le raboter et enlever l'écorce le jour même si possible. Je coupe généralement le morceau de bois plus long que nécessaire, si je peux m'offrir ce luxe. La raison pour cela est que l'humidité va quitter les extrémités du bois. Souvent pendant le processus de séchage, des craquelures vont apparaître sur les extrémité. Si vous laissez le bois plus long de plusieurs centimètres sur les bouts, tout ce que vous avez à faire c'est de les couper ensuite. En faisant cela le processus de séchage se déroule plus vite car l'humidité peut quitter les extrémités plus rapidement que les cotés d'une branche. Vous pouvez couper le bois aux dimensions approximatives de l'arc, quand il est humide, sans vous soucier qu'il se fende. Si vous laissez votre bois en rondins, ou refendu en morceaux assez gros, vous augmentez les risques de détruire le bois de votre arc. L'eau s'échappera d'un rondin avec son écorce par les extrémités. Le rôle de l'écorce est d'isoler le bois du milieu extérieur. L'eau quitte le bois dépouillé de son écorce par tous les cotés. Quand un morceau de bois rétrécis parce que l'eau s'évapore, des craquelures peuvent se former de toutes parts, quel que soit l'espèce de bois. Cela est aggravé par la lumière du soleil et la chaleur. Donc, coupez votre morceau de bois aux dimensions approximatives de l'arc et stockez le à l'abris du soleil et du vent.
J'ai d'autres raisons pour ne pas être très strict sur le bois "raboté". Une branche qui a besoin d'être courbée peut l'être plus facilement si le degré d'humidité est bien supérieur à celui qui y sera à la fin. Si on dois plier le bois et qu'il est sec, il est nécessaire dans la plupart des cas de le réhydrater pour éviter qu'il ne casse. Courber du bois sec va vous causer des ennuis particulièrement si cela est réalisé devant un four ou au-dessus du gaz. Il y a des gens qui utilisent de la graisse pour aider la chaleur à pénétrer le bois quand ils le plient au-dessus d'une source de chaleur sèche. Jim Hamm utilise ce procédé et le décrit dans ses excellentes séries de livres "la Bible du fabricant d'arcs".
Je ne voudrais pas ajouter de la confusion , mais je pense que je devrais apporter quelques précisions qui sont importantes. Il peut y avoir des différences importantes de répartition de l'humidité dans un morceau de bois, surtout pendant le séchage. En utilisant un hygromètre, on peut déterminer la répartition. Vous devez tourner votre arc tous les jours pendant qu'il se trouve dans la boite à séchage. L'extrémité proche de la source de chaleur sèchera plus vite. (...)
Pour plus d'information sur la construction des arcs je recommande de lire "The Bent Stick" de mon ami Paul Comstock, "Understanding Wood" par Dr Bruce Hoadley, "The traditional bowyers bible 1, 2, 3", publiée par Jim Hamm. L'addition la plus récente à ces ouvrages est celle de mon ami Dean Torge intitulée "Hunting the Osage Bow, a Chronicle of Craft". Je le recommande fortement car comme le suggère le titre, le livre vous emmène depuis l'arbre sur pied jusqu'à l'arc fini. Vous pouvez aussi considérer ma vidéo, "Building Bows from the Heartwoods". Dans cette vidéo de 2 heures, je construis 3 arcs en Osage, à partir de l'arbre sur pied.