Bois de lutherie : séchage, humidité et acclimatation
Un beau morceau d'érable, d'acajou ou de frêne peut sembler parfaitement utilisable et réserver une mauvaise surprise après les premières opérations d'usinage. Une ébauche de manche se cintre légèrement après rabotage, deux pièces dressées la veille ne présentent plus un joint parfaitement rectiligne ou une touche se déforme avant son collage.
Ces problèmes ne proviennent pas nécessairement d'un mauvais travail. Le bois est un matériau hygroscopique : il échange de l'humidité avec l'air et ses dimensions évoluent en conséquence. Il peut également présenter des contraintes internes qui se manifestent lorsqu'on enlève de la matière.
Avant de fabriquer une guitare, il faut donc s'assurer que les bois sont suffisamment secs, adaptés aux conditions de l'atelier et stables pour les opérations envisagées.
Séchage et acclimatation : deux opérations différentes
Le séchage consiste à réduire la teneur en eau d'un bois encore trop humide pour son utilisation. Il peut être effectué à l'air libre, dans des conditions appropriées, ou dans un séchoir permettant de contrôler la température et l'humidité.
L'acclimatation intervient sur un bois déjà séché. Elle consiste à lui permettre d'adapter progressivement sa teneur en humidité aux conditions dans lesquelles il sera travaillé.
Un bois séché industriellement à 8 % d'humidité ne conservera pas nécessairement cette valeur s'il est entreposé dans un atelier humide. Inversement, une planche stockée dans un local relativement humide peut perdre de l'eau lorsqu'elle est transférée dans un atelier chauffé.
Dans les deux cas, le bois évolue vers une teneur en humidité d'équilibre, déterminée principalement par l'humidité relative et la température de l'air.
L'acclimatation ne remplace donc pas le séchage. Un plateau encore vert ou insuffisamment sec ne devient pas prêt à fabriquer un manche simplement parce qu'il a passé une semaine dans l'atelier.
Quelle humidité rechercher ?
La teneur en humidité du bois s'exprime en pourcentage de sa masse anhydre, c'est-à-dire de sa masse après élimination de l'eau.
Elle ne doit pas être confondue avec l'humidité relative de l'air, également exprimée en pourcentage.
À température ambiante, la relation entre humidité de l'air et humidité d'équilibre du bois peut être approximativement représentée ainsi :
| Humidité relative de l'air | Humidité d'équilibre du bois vers 20 °C |
|---|---|
| 30 % | 6,1 % |
| 40 % | 7,7 % |
| 45 % | 8,5 % |
| 50 % | 9,2 % |
| 55 % | 10,1 % |
| 60 % | 10,8 % |
| 70 % | 13,0 % |
Ces valeurs sont des repères d'équilibre, pas des mesures instantanées. Un plateau épais peut demander beaucoup de temps pour s'en approcher dans toute son épaisseur.
Pour la fabrication d'une guitare destinée à vivre dans un environnement intérieur tempéré, une humidité relative d'atelier relativement stable, autour de 40 à 55 %, constitue un objectif raisonnable. Cela correspond approximativement à une humidité d'équilibre du bois comprise entre 8 et 10 %.
Il ne faut cependant pas confondre une plage de travail pratique avec une obligation de maintenir tous les bois à une valeur unique.
Une guitare fabriquée dans un atelier à 45 % d'humidité relative sera généralement mieux préparée à une utilisation dans des conditions comparables qu'un instrument assemblé dans un local constamment humide puis transféré dans une habitation très sèche.
La régularité des conditions compte autant que la valeur mesurée un jour donné.
Pourquoi le bois se déforme-t-il ?
Le bois ne se rétracte pas de manière identique dans toutes les directions.
Les variations dimensionnelles sont généralement très faibles dans le sens longitudinal des fibres, nettement plus importantes radialement, et plus importantes encore tangentiellement aux cernes de croissance.
| Direction | Comportement général lors du séchage |
|---|---|
| Longitudinale, dans le sens des fibres | Retrait généralement faible |
| Radiale, perpendiculairement aux cernes | Retrait sensible |
| Tangentielle, parallèlement aux cernes | Retrait généralement le plus important |
Ces différences expliquent en partie pourquoi une planche peut se tuiler, se cintrer ou se déformer en séchant.
L'orientation des cernes, la présence de bois de réaction, les irrégularités du fil et les contraintes de croissance interviennent également.
Un bois parfaitement sec peut encore se déformer lorsqu'on le refend ou qu'on enlève une quantité importante de matière sur une seule face. L'usinage peut libérer des contraintes internes jusque-là équilibrées dans la pièce.
C'est particulièrement important pour les ébauches de manche, où une faible déformation peut compliquer le dressage, le collage de la touche ou l'usinage du logement du truss rod.
Examiner le bois dès sa réception
Avant de ranger une planche, il est utile de l'observer dans son état initial.
Ne vous contentez pas d'examiner sa couleur ou son dessin. Vérifiez sa rectitude, la présence de fissures en bout, les éventuelles déformations et les défauts susceptibles de compromettre les pièces prévues.
Sur une ébauche destinée à un manche, observez notamment le sens des fibres et les déviations du fil. Un bois présentant une forte pente de fil, du bois de réaction ou des déformations importantes mérite une attention particulière, même si son humidité est correcte.
Pour un corps constitué de plusieurs pièces, recherchez des planches dont les dimensions permettront de conserver suffisamment de matière pour le dressage des joints et la mise à épaisseur.
Les fissures en bout doivent être prises en compte dans le débit. Leur extension peut être difficile à apprécier en surface.
Il est préférable de les éliminer avec une marge raisonnable plutôt que de découvrir, après collage, qu'elles se prolongent dans la pièce terminée.
Stocker les bois correctement
Un bois correctement séché peut se déformer si son stockage expose ses deux faces à des conditions différentes.
Une planche posée directement sur un sol froid ou humide n'échange pas nécessairement l'humidité de manière uniforme. Le même problème peut apparaître lorsqu'elle repose longtemps contre un mur humide ou près d'un radiateur.
Pour les plateaux et les ébauches destinés à être acclimatés, le stockage horizontal sur des supports réguliers est généralement préférable.
Lorsque plusieurs pièces sont empilées, des tasseaux d'espacement, appelés liteaux, permettent à l'air de circuler entre elles.
Ces liteaux doivent être secs, d'épaisseur comparable et placés les uns au-dessus des autres pour éviter de créer des appuis décalés qui déformeraient la pile.
Les pièces doivent être suffisamment soutenues pour ne pas fléchir sous leur propre poids.
Une charge répartie au sommet peut aider à maintenir l'empilage correctement en place, mais elle ne corrigera pas durablement un bois instable.
Où installer le stockage ?
Évitez les emplacements soumis à des variations brutales :
- près d'un radiateur ou d'une source de chaleur directe ;
- sous un ensoleillement important ;
- contre un mur présentant des problèmes d'humidité ;
- sur un sol susceptible de transmettre de l'eau ;
- dans un local où l'humidité varie fortement entre le jour et la nuit.
Il n'est pas nécessaire de construire une réserve climatisée pour fabriquer une guitare occasionnellement.
Un atelier intérieur sain, un hygromètre et un rangement approprié constituent déjà une base satisfaisante, à condition d'observer les conditions réelles.
Pour un atelier professionnel, la maîtrise de l'humidité relative devient plus importante : elle permet de limiter les variations entre les lots de bois et de rendre les opérations de fabrication plus reproductibles.
Combien de temps faut-il laisser acclimater le bois ?
Il n'existe pas de durée valable pour toutes les essences et toutes les épaisseurs.
Une touche déjà débitée et correctement séchée réagit plus rapidement aux conditions de l'atelier qu'un plateau massif de plusieurs centimètres d'épaisseur.
Le temps nécessaire dépend notamment de l'humidité initiale du bois, de son épaisseur, de sa perméabilité, de la circulation de l'air et de l'écart entre les conditions de stockage précédentes et celles de l'atelier.
Il serait donc trompeur d'affirmer qu'une semaine suffit toujours ou qu'un mois est systématiquement nécessaire.
Pour une pièce déjà correctement séchée, quelques jours de stockage dans des conditions stables peuvent constituer une première période d'observation. Cela ne prouve toutefois pas que l'humidité est devenue uniforme dans toute son épaisseur.
Le meilleur indicateur n'est pas le nombre de jours écoulés, mais la stabilité des mesures et du comportement de la pièce.
Mesurer l'humidité du bois
L'humidimètre permet de vérifier qu'une pièce se situe dans une plage compatible avec son utilisation.
Il existe principalement deux familles d'appareils.
| Type d'humidimètre | Principe | Avantages et limites |
|---|---|---|
| À pointes | Mesure de la résistance électrique entre deux électrodes | Permet des mesures localisées ; laisse de petits trous et nécessite des corrections adaptées |
| Sans pointes | Mesure de propriétés diélectriques du bois | Ne marque pas la surface ; sensible notamment à la densité, à l'épaisseur et aux conditions de mesure |
Les deux méthodes donnent une estimation de l'humidité, pas une valeur absolue indépendante du matériau.
Effectuer une mesure utile
Commencez par régler l'appareil selon l'essence mesurée lorsque cette fonction existe.
Effectuez plusieurs mesures sur la pièce, en évitant de vous limiter à une extrémité ou à une seule zone.
Sur un plateau épais, une mesure superficielle peut être rassurante alors que le cœur reste sensiblement plus humide.
Les humidimètres professionnels équipés d'électrodes isolées permettent de mesurer à différentes profondeurs et d'identifier un gradient d'humidité.
Avec un modèle sans pointes, il faut respecter les recommandations du fabricant concernant l'épaisseur minimale et la profondeur de mesure. Une pièce trop mince ou posée sur un support inadapté peut fausser le résultat.
Dans tous les cas, une mesure isolée renseigne sur l'état apparent du bois au moment du contrôle ; plusieurs mesures espacées dans le temps permettent d'apprécier son évolution.
Et si l'on ne possède pas d'humidimètre ?
Pour construire occasionnellement une guitare, il n'est pas indispensable de commencer par acheter un appareil de mesure professionnel.
Il est préférable de se procurer du bois déjà séché pour la fabrication intérieure, auprès d'un fournisseur capable de préciser ses conditions de stockage et, idéalement, sa teneur en humidité.
Un hygromètre placé dans l'atelier permet de surveiller les conditions ambiantes.
Pour suivre une ébauche, une autre méthode consiste à relever régulièrement sa masse avec une balance suffisamment précise.
Si le bois perd progressivement du poids sans qu'on y enlève de matière, cela indique généralement une perte d'humidité. Lorsque la masse se stabilise dans un environnement stable, on dispose d'un indice supplémentaire de son acclimatation.
Cette méthode présente toutefois une limite importante : une masse stable ne prouve ni que le bois possède la bonne teneur en humidité, ni que celle-ci est uniforme dans toute la pièce.
Il faut donc l'utiliser comme un moyen d'observation, en complément de la provenance du bois, de ses conditions de stockage et de son comportement.
Un contrôle professionnel ponctuel de l'humidité peut également être plus rationnel que l'achat d'un appareil pour une seule construction.
L'ébauche peut bouger après une première mise à épaisseur
Un bois correctement acclimaté n'est pas nécessairement exempt de contraintes internes.
Imaginez une pièce d'érable destinée à devenir un manche. Elle est droite, sa teneur en humidité paraît correcte et ses faces sont planes.
Après avoir retiré plusieurs millimètres sur une face, elle présente une légère courbure.
Cette réaction peut provenir de contraintes internes libérées par l'enlèvement de matière. Elle ne signifie pas automatiquement que le bois était trop humide.
Pour limiter les conséquences, on peut procéder par étapes.
Commencez par une mise à dimension d'ébauche, en conservant suffisamment de surépaisseur pour les opérations suivantes. Lorsque c'est possible, répartissez les enlèvements de matière entre les deux faces plutôt que d'usiner profondément un seul côté.
Laissez ensuite la pièce reposer dans les conditions de l'atelier, puis contrôlez à nouveau sa rectitude avant la mise à épaisseur définitive.
Cette démarche concerne particulièrement les manches, mais elle peut aussi être utile pour les touches, les tables rapportées et certaines pièces massives.
Elle s'applique aussi bien après un travail au rabot manuel qu'après une passe de dégauchisseuse, de raboteuse, de calibreuse ou de CNC.
La machine peut obtenir une surface parfaitement plane à la sortie de l'usinage. Elle ne garantit pas que la pièce conservera cette planéité lorsque ses contraintes internes se redistribueront.
Préparer les pièces destinées au collage
Deux pièces présentant des teneurs en humidité sensiblement différentes peuvent évoluer différemment après assemblage.
C'est particulièrement gênant lorsqu'elles sont solidarisées par une grande surface collée.
Avant de coller une touche sur un manche, une table sur un corps ou plusieurs planches pour constituer une ébauche, il est préférable que les différentes pièces aient séjourné dans des conditions comparables et présentent une humidité compatible.
Cela ne signifie pas qu'elles doivent nécessairement afficher une valeur absolument identique au dixième de pourcentage près.
Il faut surtout éviter d'assembler une pièce nettement plus humide avec une autre déjà stabilisée, puis de placer l'ensemble dans un environnement beaucoup plus sec.
Les surfaces de collage devront ensuite être préparées selon la géométrie et les exigences de l'assemblage.
Une pièce qui vient d'être rabotée peut demander un nouveau contrôle avant collage si elle montre des signes de mouvement.
La préparation des joints, le choix des colles et les techniques de serrage seront traités séparément.
Les bois achetés déjà usinés sont-ils prêts à l'emploi ?
Une touche pré-rainurée, un manche en ébauche ou un corps prédécoupé peuvent arriver avec des dimensions apparemment définitives.
Il serait pourtant imprudent de supposer qu'ils sont immédiatement prêts pour toutes les opérations suivantes.
Le transport et le stockage peuvent les avoir exposés à des conditions différentes de celles de l'atelier.
Avant de coller ou d'usiner une pièce achetée, vérifiez sa rectitude, ses dimensions et son état général. Laissez-la s'adapter à l'environnement si les conditions précédentes sont inconnues ou sensiblement différentes.
Une pièce déjà usinée peut présenter moins de matière disponible pour corriger une déformation éventuelle. Cela rend son contrôle initial d'autant plus important.
Les composants en bois livrés sous emballage protecteur doivent également être observés après ouverture, sans supposer que cet emballage garantit une humidité appropriée.
Préparer le bois sans compromettre la suite
Lorsque le bois a atteint un état suffisamment stable, les premières opérations peuvent commencer.
Il n'est pas nécessaire de réaliser immédiatement toutes les pièces à leurs dimensions définitives.
Pour un corps, on peut préparer les joints, constituer l'ébauche et effectuer une première mise à épaisseur, en conservant les surépaisseurs nécessaires.
Pour un manche, il est souvent préférable de maintenir des surfaces de référence planes et suffisamment de matière pour les futurs ajustages.
Pour une touche, la planéité et la stabilité doivent être vérifiées avant les opérations qui exigent une grande précision, notamment le rainurage des frettes.
L'ordre exact dépendra de l'architecture de l'instrument et des méthodes de fabrication retenues.
Le point important est de ne pas transformer une pièce encore susceptible de bouger en élément définitif d'un assemblage irréversible.
Quand peut-on considérer le bois comme prêt ?
Un bois peut être considéré comme prêt pour les opérations prévues lorsque sa provenance et son séchage sont compatibles avec l'utilisation envisagée, que son humidité ne présente plus d'évolution préoccupante dans les conditions de l'atelier et qu'il ne montre pas de déformation compromettant sa fonction.
Cela n'implique pas qu'il deviendra parfaitement immobile.
Même après fabrication et finition, le bois continuera à réagir aux variations d'humidité. Une finition peut ralentir ces échanges, mais elle ne les supprime pas.
Le travail du luthier consiste donc moins à rechercher un bois définitivement stabilisé qu'à fabriquer un instrument dans des conditions maîtrisées, avec des matériaux dont le comportement est suffisamment prévisible.
Une pièce qui a passé plusieurs mois dans un garage humide n'est pas automatiquement mieux préparée qu'une pièce correctement séchée et acclimatée quelques semaines dans un atelier stable.
Ce qui compte n'est pas le temps passé à attendre, mais l'état réel du matériau au moment où l'on commence à le travailler.
Références techniques
- USDA Forest Products Laboratory — Wood Handbook, chapitre 4 : Moisture Relations and Physical Properties of Wood. Référence sur l'hygroscopicité, l'humidité d'équilibre et les variations dimensionnelles du bois.
- https://research.fs.usda.gov/download/treesearch/37440.pdf
- Oregon State University Extension — Wood and Moisture Relationships. Présentation des relations entre humidité ambiante, teneur en eau et retrait du bois.
- https://extension.oregonstate.edu/catalog/em-8600-wood-moisture-relationships
- North Carolina State University — Methods of Moisture Content Measurement in the Lumber and Furniture Industries. Principes et limites des humidimètres à pointes et sans pointes.
- https://sites.cnr.ncsu.edu/wpe/publications/methods-of-moisture-content-measurement-in-the-lumber-and-furniture-industries/
- Taylor Guitars — Ask Bob: Humidity and Guitars. Exemple des conditions d'humidité contrôlées employées dans la fabrication d'instruments.
- https://woodandsteel.taylorguitars.com/issue/2021-issue-1/ask-bob/ask-bob-humidity-and-guitars/