Ponçage des profils

Le MDF est souvent mis en oeuvre dans des emplois où les chants sont profilés, puis finis par mise en teinte avec application de vernis ou peinture. La qualité finale des chants dépend en grande partie du soin apporté à la préparation des chants profilés avant application de la finition.

Les entreprises possédant des machines simples peuvent néanmoins atteindre une bonne qualité de finition sur les profilés en MDF pourvu qu’elles réalisent un bon ponçage pour rattraper les défauts d’usinage.

Les vitesses de coupe rapide et les systèmes d’entraînement dont disposent les machines à commande numérique sont un avantage pour le MDF et permettent d’éviter les ondes d’usinage et le brunissement qui peuvent survenir lors de l’emploi de machines manuelles.

Avec un bon usinage des chants, les matériaux et procédés de ponçage des chants peuvent être sélectionnés sur le seul critère de leur efficacité pour adoucir les bords fibreux du MDF sans modification de la forme du profil. Le choix entre les différentes méthodes, qui vont du ponçage manuel avec des blocs flexibles jusqu’aux machines à têtes multiples intégrées dans la chaîne de fabrication dépend largement de la complexité des moulures, du nombre de pièces à poncer et des contraintes financières.

En règle générale, on utilise plutôt les abrasifs à base de carbure de silicium pour le ponçage du MDF. Les abrasifs à l’oxyde d’aluminium ont tendance à s’émousser et sont moins efficaces.

Ponçage manuel

Les blocs de ponçage flexibles préformés permettent d’épouser la forme du profilé, alors que les feuilles de papier abrasif sont coûteuses et ont tendance à gommer les profils courbes et arrondir les angles. Les blocs de mousse dure conviennent bien pour les profilés plats, mais une mousse plus tendre s’adapte mieux aux lignes courbes. Les blocs revêtus en surface d’un grain de 150 à 240 sont recommandés pour le ponçage des chants avant finition. Pour limiter les coûts de matériel, on peut employer des blocs de mousse munis de surfaces « Velcro », avec des bandes abrasives à dos en nylon.

Disques souples

Les disques souples sont constitués de deux couches de textile encollé d’abrasif, disposées en spirale dos à dos et fixées en position autour d’une douille centrale ouverte. Ces disques peuvent être employés seuls pour les chants profilés étroits, ou regroupés sur un axe central pour les chants larges. Cet axe peut être adapté sur une ponceuse manuelle pneumatique à vitesse variable, jusqu’à 3000 tr/min. Ces disques souples peuvent également être montés sur des moteurs électriques à une ou plusieurs têtes ou sur des machines à alimentation automatique pour les grandes séries.

Les disques souples de 100 ou 150 mm de diamètre sont recommandés pour les têtes fonctionnant entre 1000 et 3000 tr/min. Les plus grands diamètres offrent une durée de vie supérieure, mais doivent tourner à une vitesse plus faible. Pour obtenir une finition des chants satisfaisante, une machine à une tête, avec une vitesse d’alimentation de 5 mm/min convient. On parvient  cependant à de meilleurs résultats avec une machine à deux têtes, la première étant disposée à contre-sens, et la deuxième dans le sens de l’alimentation. Les machines à plusieurs têtes autorisent des vitesses d’alimentation plus élevées.

Meules abrasives

Les meules abrasives employées pour le ponçage du bois le sont également pour la finition des chants MDF. Elles conviennent particulièrement bien pour les profils compliqués, les détails étant bien conservés durant toute la durée de vie de la meule, à condition de procéder aux opérations de réglage périodique de la machine pour rattraper l’usure de la meule.

Les meules abrasives sont fabriquées en mélangeant des matières abrasives dans une matrice de polyuréthanne (PU) ou d’alcool de polyvinyle (PVA). On trouve des meules jusqu’à 200 mm de diamètre avec des particules abrasives allant des grains 40 à 320. Avec le MDF, il est conseillé d’employer un grain de 60 à 100.

Pour obtenir le profil désiré, on peut faire tourner ces meules contre une bande de bois dur découpée au profil correspondant, avec des traits de scie placés à des intervalles d’environ 20 mm dans le sens de la longueur. Les profilés préparés sont appliqués en force contre la meule en rotation, d’un trait de scie à l’autre, jusqu’à ce que le profil apparaisse en négatif sur la tranche de la meule. A chaque lot de production, il faut conserver des échantillons de bois dur à chant profilé pour former les meules abrasives nécessaires aux productions suivantes.

Bien que les meules abrasives puissent être montées sur des machines manuelles à air comprimé, il faut constater que les machines automatiques à tête pivotante permettant un réglage vertical et horizontal pour reprendre l’usure des meules donnent les meilleurs résultats. Avec les meules de 200 mm de diamètre et moins, les têtes peuvent tourner jusqu’à 1500 tr/min. Avec une alimentation manuelle, le diamètre des meules ne doit pas dépasser 150 mm. 

Il existe également des meules abrasives de petit diamètre ou en forme de  pointes pour le ponçage des moulures internes, par exemple sur des portes. Ces meules peuvent être montées sur une machine à commande numérique ou sur une ponceuse spéciale réalisée sur mesure. Leur vitesse peut aller jusqu’à 3000 tr/min. Elles permettant de poncer efficacement les bords des moulures, la base devant être terminée à la main.

Ponceuses à bande

Les chants profilés en MDF peuvent être poncés au moyen de différents types de ponceuses à bande équipées d’un patin en feutre dur ou en acier et usiné de façon à présenter l’inverse du profilé recherché. Pour garantir une bonne adaptation de la bande adhésive sur le patin, il est recommandé d’employer un abrasif sur support, généralement de la classe  de poids J, sur un dos en textile flexible. Lorsqu’on utilise un patin d’acier, les frottements peuvent être limités en perçant de petits orifices dans le tampon et en maintenant un coussin d’air comprimé entre le patin et la bande.

Pour les profilés de forme relativement simple, une seule tête de ponçage sera normalement suffisante, mais, pour obtenir un résultat supérieur, on peut employer une ponceuse à deux têtes équipée d’une bande ponceuse de 80 dans le sens inverse de l’alimentation, suivie d’une bande de 120 dans le sens de l’alimentation, ceci afin de rabattre les fibres relevées. Ces machines fonctionnent à une vitesse d’avance comprise entre 5 et 25 m/min selon le nombre de têtes dont elles sont équipées.

Les profils plus complexes peuvent être poncés à la chaîne en employant une machine combinant plusieurs têtes, chacune assurant le ponçage d’une partie différente du profil.

L’emploi d’abrasifs sur support sous forme de bandes réduit la température des surfaces usinées, et donc les contraintes d’usure s’exerçant sur les abrasifs. Ceci se traduit par une longue durée de vie entre les changements de bande. Les principales limites à l’application des ponceuses à bande sont l’arrondissement des angles aigus et les difficultés à poncer les angles internes.

Têtes de ponçage profilées

Les chants profilés MDF peuvent être poncés au moyen de têtes de ponçage rotatives usinées pour épouser les profils des chants et recouvertes d’un abrasif. Les pièces de MDF peuvent être amenées contre les têtes ponceuses à la main ou dans une machine à alimentation mécanique. Les arrondis simples peuvent être poncés au moyen de meules de polyuréthanne revêtues d’un abrasif sur support textile maintenu  en place par du Velcro.

Les dispositifs vendus sur ce principe sont réalisés à la demande, avec des meules abrasives préformées en fonction des profils et fixées sur des anneaux standard. Pour les profilés simples, un seul disque suffit, pour les profilés plus élaborés, une machine à plusieurs têtes s’impose, chaque tête assurant le ponçage d’une partie différente du profil.

Un autre système consiste à fixer sur une tête de ponceuse six, huit ou dix blocs de caoutchouc. Pour épouser la forme du profil, ces blocs de caoutchouc sont usinés au moyen de papier abrasif placé dans les moulures, puis ils sont revêtus eux-mêmes de papier abrasif pour constituer des patins de ponçage pour les pièces en MDF.

Sélection des procédés

1. Profils externes, simples

- Blocs de ponçage flexibles utilisés manuellement
- Meules imprégnées d’abrasifs pour garantir un profil constant
- Ponceuse à bandes
- Ponceuse à têtes profilées.

2. Profils externes, plus élaborés

- Blocs de ponçage flexibles utilisés manuellement
- Ponceuses à disques 
- Meules imprégnées d’abrasifs pour garantir un profil constant
- Ponceuse à bandes en plusieurs étapes
- Ponceuse à têtes profilées en plusieurs étapes

3. Profils internes

- Blocs de ponçage flexibles utilisés manuellement
- Ponceuse à disques manuelle 
- Meules ou pointes imprégnées d’abrasifs montées sur une machine à commande numérique ou ponceuse intérieure.

En règle générale, les chants des éléments fabriqués en petites séries peuvent être poncés à la main, mais la qualité obtenue est variable. Le rendement est nettement amélioré par l’emploi de disques de ponçage sur une seule tête ou d’une meule abrasive, avec une vitesse d’alimentation de 5 m/min. L’emploi de machines à plusieurs têtes permet d’augmenter la vitesse en proportion. Les ponceuses à bande à alimentation mécanique atteignent couramment des vitesses d’alimentation de 12-15 m/min.