Aux fins du présent article, les processus de l'industrie du travail du bois seront considérés comme commençant par la réception du bois transformé de la scierie et se poursuivant jusqu'à l'expédition d'un article ou d'un produit fini en bois. Les premières étapes de la manipulation du bois sont traitées dans les chapitres Sylviculture ainsi que Industrie du bois.

L'industrie du travail du bois produit des meubles et une variété de matériaux de construction, allant des planchers de contreplaqué aux bardeaux. Cet article couvre les principales étapes de la transformation du bois pour la production de produits en bois, qui sont le travail mécanique du bois naturel ou des panneaux manufacturés, l'assemblage de pièces usinées et la finition de surface (par exemple, la peinture, la teinture, le laquage, le placage, etc.) . La figure 1 est un organigramme pour la fabrication de meubles en bois, qui couvre presque toute la gamme de ces processus.

Figure 1. Diagramme de flux pour la fabrication de meubles en bois

Séchage. Certaines usines de fabrication de meubles peuvent acheter du bois séché, mais d'autres effectuent le séchage sur place à l'aide d'un séchoir ou d'un four alimenté par une chaudière. Habituellement, les déchets de bois sont le combustible.

Usinage. Une fois que le bois est séché, il est scié et autrement usiné dans la forme de la pièce finale du meuble, comme un pied de table. Dans une usine normale, le stock de bois passe de la raboteuse grossière à la scie à tronçonner, à la scie à refendre, à la raboteuse de finition, à la moulurière, au tour, à la scie circulaire à table, à la scie à ruban, à la toupie, à la toupie, à la perceuse et à la mortaiseuse, à sculpter puis à une variété de ponceuses.

Le bois peut être sculpté/travaillé à la main avec une variété d'outils à main, y compris des ciseaux, des râpes, des limes, des scies à main, du papier de verre et autres.

Dans de nombreux cas, la conception de meubles nécessite le cintrage de certaines pièces en bois. Cela se produit après le processus de rabotage et implique généralement l'application d'une pression en conjonction avec un agent adoucissant, tel que l'eau, et une augmentation de la pression atmosphérique. Après avoir été pliée dans la forme souhaitée, la pièce est séchée pour éliminer l'excès d'humidité.

Assemblée. Les meubles en bois peuvent être soit finis puis assemblés, soit l'inverse. Les meubles constitués de composants de forme irrégulière sont généralement assemblés puis finis.

Le processus d'assemblage implique généralement l'utilisation d'adhésifs (synthétiques ou naturels) en conjonction avec d'autres méthodes d'assemblage, telles que le clouage, suivi de l'application de placages. Les placages achetés sont taillés pour corriger la taille et les motifs, et collés au panneau de particules acheté.

Après assemblage, la pièce de meuble est examinée pour assurer une surface lisse pour la finition.

Pré-finition. Après le ponçage initial, une surface encore plus lisse est obtenue en pulvérisant, en épongeant ou en trempant la partie du meuble avec de l'eau pour faire gonfler et "soulever" les fibres de bois. Une fois la surface sèche, une solution de colle ou de résine est appliquée et laissée sécher. Les fibres surélevées sont ensuite poncées pour former une surface lisse.

Si le bois contient de la colophane, qui peut nuire à l'efficacité de certaines finitions, il peut être dérosiné en appliquant un mélange d'acétone et d'ammoniaque. Le bois est ensuite blanchi en pulvérisant, en épongeant ou en trempant le bois dans un agent de blanchiment tel que le peroxyde d'hydrogène.

Finition de surface. La finition de surface peut impliquer l'utilisation d'une grande variété de revêtements. Ces revêtements sont appliqués après l'assemblage du produit ou à plat avant l'assemblage. Les revêtements peuvent normalement inclure des charges, des teintures, des glacis, des scellants, des laques, des peintures, des vernis et d'autres finitions. Les revêtements peuvent être appliqués au pistolet, à la brosse, au tampon, au trempé, au rouleau ou à la machine d'enduction par flux.

Les revêtements peuvent être à base de solvant ou à base d'eau. Les peintures peuvent contenir une grande variété de pigments, selon la couleur désirée.

Dangers et précautions

Sécurité d'usinage

La fabrication du bois présente de nombreux risques pour la sécurité et la santé qui sont communs à l'industrie générale, avec une proportion beaucoup plus importante d'équipements et d'opérations extrêmement dangereux que la plupart. Par conséquent, la sécurité exige une attention constante aux habitudes de travail sécuritaires des employés, une surveillance vigilante et le maintien d'un environnement de travail sécuritaire par les employeurs.

Bien que dans de nombreux cas, les machines et équipements pour le travail du bois puissent être achetés sans les protections et autres dispositifs de sécurité nécessaires, il incombe à la direction de fournir des protections adéquates avant que ces machines et équipements ne soient utilisés. Voir aussi les articles « Défonceuses » et « Raboteuses à bois ».

Machines à scier. Les employés doivent être sensibilisés aux pratiques d'utilisation sécuritaires nécessaires à l'utilisation appropriée des diverses scies à bois (voir figure 2 et figure 3).

Figure 2. Scie à ruban

Figure 3. Scie à table

Les directives spécifiques sont les suivantes :

1. Lors de l'alimentation d'une scie à table, les mains doivent être tenues à l'écart de la ligne de coupe. Aucun dispositif de protection ne peut empêcher la main d'une personne de suivre la pièce dans la scie. Lorsque vous coupez avec la jauge de guide près de la scie, un poussoir ou un gabarit approprié doit être utilisé pour terminer la coupe. Voir figure 4.

Figure 4. Poussoirs

2. La lame de scie doit être positionnée de manière à minimiser sa saillie au-dessus de la crosse ; plus la lame est basse, moins il y a de risques de rebonds. C'est une bonne pratique de se démarquer de la ligne du stock en train d'être déchiré. Un tablier en cuir épais ou une autre protection pour l'abdomen est recommandé.

3. Le sciage à main levée est toujours dangereux. Le stock doit toujours être maintenu contre une jauge ou une clôture. Voir figure 3.

4. La scie doit être adaptée au travail. Par exemple, il est dangereux de couper avec une scie à table non équipée d'un dispositif anti-recul. Les tabliers anti-recul sont recommandés.

5. La pratique dangereuse consistant à retirer un capot de protection en raison d'un jeu étroit du côté de la jauge peut être évitée en serrant une planche de remplissage sur la table entre la jauge et la scie et en l'utilisant pour guider la pièce. Les employés ne doivent jamais être autorisés à contourner les gardes. Des peignes, des planches à plumes (voir figure 5) ou des gabarits appropriés doivent être fournis lorsque les protections standard ne peuvent pas être utilisées.

Figure 5. Plumes et peignes

6. La coupe transversale de longues planches sur une scie à table doit être évitée car l'opérateur doit exercer une pression manuelle considérable près de la lame de scie. De plus, les planches dépassant de la table peuvent être heurtées par des personnes ou des camions. Les pièces longues doivent être tronçonnées sur une scie à tirage oscillant ou une scie à bras radial avec un banc de support adéquat.

7. Les travaux qui doivent être effectués sur des machines spéciales à alimentation électrique ne doivent pas être effectués sur des machines à alimentation manuelle à usage général.

8. Pour régler le gabarit d'une scie à table sans enlever les protections, une marque permanente doit désigner la ligne de coupe sur le dessus de la table.

9. Il est considéré comme une pratique sécuritaire d'arrêter complètement l'équipement avant de régler les lames ou les guides, et de débrancher la source d'alimentation lors du changement des lames.

10. Une brosse ou un bâton doit être utilisé pour nettoyer la sciure et les déchets d'une scie.

Une scie à table est également appelée une scie à variété car elle peut effectuer une grande variété de fonctions de sciage. Pour cette raison, l'opérateur doit avoir une variété de protections, car aucune protection ne peut protéger de toutes les fonctions. Voir figure 3.

Machines à découper. Les machines de coupe peuvent également être dangereuses si elles ne sont pas correctement protégées et toujours utilisées avec respect et vigilance. Les outils de coupe doivent être bien affûtés et correctement équilibrés sur leurs broches.

La défonceuse illustrée à la figure 6 est équipée d'un pare-broussailles. D'autres toupies peuvent avoir un anneau de protection, une protection ronde qui entoure la mèche de la toupie. Le but des protections est de garder les mains éloignées du foret. Les routeurs à commande numérique par ordinateur (CNC) peuvent avoir plusieurs bits et sont des machines à production élevée. Sur les machines CNC, les mains de l'opérateur sont éloignées de la zone du foret. Cependant, un autre problème est la quantité élevée de poussière de bois. Voir aussi l'article « Machines de routage ».

Illustration 6. Routeur

La protection d'une dégauchisseuse ou d'une dégauchisseuse consiste principalement à éloigner les mains de l'opérateur des couteaux rotatifs. Le protecteur de type « côtelette de mouton » ne laisse apparaître que la partie des couteaux qui coupent le bouillon (voir figure 7). La partie exposée des couteaux derrière la clôture doit également être protégée.

Figure 7. Dégauchisseuse

La toupie est une machine potentiellement très dangereuse (voir figure 8). Si les couteaux de façonnage se séparent des colliers supérieur et inférieur de l'arbre, ils peuvent être projetés avec une grande force. De plus, le stock doit souvent être tenu près des couteaux. Ce maintien doit être fait avec un appareil et non par les mains de l'opérateur. Des planches à plumes peuvent être utilisées pour maintenir le stock contre la table. Des gardes d'anneau ou de soucoupe devraient être utilisés chaque fois que possible. Un protège-soucoupe est un disque rond et plat en plastique qui est monté horizontalement sur l'arbre au-dessus des couteaux de façonnage.

Figure 8. Façonneur

Un tour doit être protégé par un capot de protection car il existe un risque que la pièce soit éjectée de la machine. Voir la figure 9. Il est recommandé de verrouiller le capot avec le moteur afin que le tour ne puisse pas fonctionner tant que le capot de protection n'est pas en place.

Figure 9. Tour

Une scie à refendre doit avoir des doigts anti-rebond installés pour empêcher le stock d'inverser sa direction et de heurter l'opérateur. Voir la figure 10. De plus, l'opérateur doit porter un tablier rembourré pour atténuer l'impact en cas de rebond.

Figure 10. Scie à refendre

Étant donné que la lame de scie à bras radial peut être inclinée latéralement, il faut utiliser un protecteur qui ne se trouve pas dans la lame. Voir figure 11.

Figure 11. Scie radiale

Ponceuses. Les pièces de stock usinées sont poncées à l'aide de ponceuses à bande, jitterbug, à disque, à tambour ou orbitales. Des points de pincement sont créés dans les bandes abrasives. Voir la figure 12. Souvent, ces points de pincement peuvent être protégés par une hotte qui fera également partie d'un système d'évacuation des poussières.

Figure 12. Ponceuse

Gardiennage des machines. La figure 13 montre que l'ouverture entre un protecteur et le point de contact doit être réduite à mesure que la distance diminue.

Figure 13. Distance entre le protecteur et le point d'opération

Problèmes divers de sécurité des machines. Il faut veiller à ce que l'utilisation de dispositifs de serrage/de maintien de la matière ne crée pas de risques supplémentaires.

La plupart des machines à bois créent la nécessité pour l'opérateur (et l'assistant) de porter une protection oculaire.

Il est courant que les employés se dépoussièrent avec de l'air comprimé. Ils doivent être avertis de maintenir la pression d'air en dessous de 30 psi et d'éviter de souffler dans les yeux ou les coupures ouvertes.

Dangers de la poussière de bois

Les machines qui produisent de la poussière de bois doivent être équipées de systèmes de dépoussiérage. Si le système d'évacuation n'est pas suffisant pour éliminer la poussière de bois, l'opérateur devra peut-être porter un masque anti-poussière. Le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a maintenant déterminé qu'"il existe suffisamment de preuves chez l'homme de la cancérogénicité de la poussière de bois" et que "la poussière de bois est cancérigène pour l'homme (groupe 1)". D'autres études indiquent que la poussière de bois peut s'avérer irritante pour les muqueuses des yeux, du nez et de la gorge. Certains bois toxiques sont plus activement pathogènes et peuvent produire des réactions allergiques et parfois des troubles pulmonaires et des intoxications systémiques. Voir tableau 1.

Tableau 1. Variétés de bois toxiques, allergisantes et biologiquement actives

Source : Istituto del Legno, Florence, Italie.

L'utilisation accrue de machines à commande numérique à haute production telles que les toupies, les tenonneuses et les tours crée plus de poussière de bois et nécessitera une nouvelle technologie de dépoussiérage.

Contrôle de la poussière. La plupart des poussières dans un atelier de production de menuiserie sont éliminées par des systèmes d'aspiration locaux. Cependant, il y a souvent une accumulation considérable de poussière très fine qui s'est déposée sur les chevrons et autres éléments de structure, en particulier dans les zones où le ponçage est effectué. Il s'agit d'une situation dangereuse, avec un grand potentiel d'incendie et d'explosion. Un feu éclair sur des surfaces couvertes de poussière peut être suivi d'explosions de plus en plus fortes. Afin de minimiser cette probabilité, il serait judicieux d'utiliser une liste de contrôle. Voir l'exemple de liste de contrôle dans l'encadré.

Risques de montage

Une large gamme d'adhésifs est utilisée pour le collage des placages aux panneaux fabriqués, en fonction des caractéristiques requises du produit final. En dehors de la colle de caséine, les adhésifs naturels sont moins largement utilisés et les adhésifs synthétiques tels que l'urée-formaldéhyde sont les plus utilisés. Les adhésifs synthétiques peuvent présenter un risque de maladie cutanée ou d'intoxication systémique, en particulier ceux qui libèrent du formaldéhyde libre ou des solvants organiques dans l'atmosphère. Les adhésifs doivent être manipulés dans des locaux bien ventilés et les sources d'émission de vapeur doivent être équipées d'une ventilation par aspiration. Les employés doivent recevoir des gants, des crèmes protectrices, des respirateurs et des lunettes de protection si nécessaire.

Les pièces mobiles, en particulier les lames, des machines à trancher, à dresser et à couper les placages devraient être entièrement protégées. Des commandes à deux mains peuvent être nécessaires.

Dangers de finition

Finition de surface. Les solvants utilisés pour transporter les pigments pulvérisés ou pour les diluer peuvent comprendre une grande variété de composés organiques volatils qui peuvent atteindre des concentrations toxiques et explosives dans l'air. De plus, de nombreux pigments sont toxiques par inhalation du brouillard de pulvérisation (par exemple, les pigments de plomb, de manganèse et de cadmium). Partout où des concentrations dangereuses de vapeur ou de brouillard peuvent se produire, utiliser une ventilation par aspiration (par exemple, peinture au pistolet dans une cabine) ou utiliser des pulvérisateurs d'eau. Toutes les sources d'inflammation, y compris les incendies, les équipements électriques et l'électricité statique, doivent être éliminées before toutes les opérations commencent.

Un programme actif de communication sur les matières dangereuses doit être en place pour alerter les employés de tous les dangers créés par des produits chimiques de finition, de colle et de solvants toxiques, réactifs, corrosifs et/ou inflammables et des mesures de protection à prendre. Manger en présence de ces produits chimiques devrait être interdit. Un stockage approprié des produits inflammables et une élimination appropriée des chiffons souillés et de la laine d'acier qui pourraient provoquer une inflammation spontanée sont impératifs.

Prévention d'incendies. Compte tenu de la nature hautement inflammable du bois (en particulier sous forme de poussière et de copeaux) et des autres éléments présents dans une usine de travail du bois (tels que les solvants, les colles et les revêtements), l'importance des mesures de prévention des incendies ne peut être surestimée. Les mesures comprennent :

• installer des équipements de collecte automatique des poussières et copeaux de bois sur les scies, raboteuses, moulurières, etc., qui transportent les déchets vers des silos de stockage en attendant leur élimination ou leur valorisation

• interdire de fumer sur le lieu de travail et éliminer toutes les sources d'inflammation (par exemple, les flammes nues)

• assurer des procédures de nettoyage régulières de la poussière et des copeaux déposés

• un entretien adéquat des machines pour éviter des événements tels que la surchauffe des roulements

• installation de barrières coupe-feu, de systèmes de gicleurs, d'extincteurs, de tuyaux d'incendie et d'une équipe formée à l'utilisation de ces équipements

• bon stockage des produits inflammables

• équipement électrique antidéflagrant si nécessaire.

Préoccupations environnementales et de santé publique

La production de produits finis à partir de bois peut se faire sans dommage environnemental à long terme. La récolte des arbres peut se faire de manière à ce que la nouvelle croissance puisse remplacer ce qui est coupé. La déforestation majeure, comme cela a été le cas dans les forêts tropicales, peut être découragée. Les déchets de l'usinage du bois (c'est-à-dire la sciure de bois, les copeaux de bois) peuvent être utilisés dans le noyau de copeaux ou comme combustible.

Bien qu'il y ait des répercussions sur les déchets solides et les eaux usées de procédé pour l'industrie du travail du bois, les principales préoccupations sont les émissions atmosphériques résultant de l'utilisation des déchets de bois comme combustible et des opérations de finition à forte intensité de solvants. Les chaudières à bois sont couramment utilisées dans les opérations de séchage, tandis que de nombreux matériaux de finition sont appliqués par pulvérisation. Dans les deux cas, des contrôles techniques sont nécessaires pour réduire les particules en suspension dans l'air et récupérer et/ou incinérer les composés volatils.

Les contrôles devraient permettre aux opérateurs d'être exposés à des produits chimiques moins toxiques à mesure que des substituts moins dangereux sont trouvés. L'utilisation de finitions à base d'eau plutôt qu'à base de solvant réduira les risques d'incendie.

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