Formules Mathématiques

Les calculs pour les dimensions de bols segmentés sont basés sur des principes géométriques. Voici les principales formules utilisées dans notre calculateur :

1. Longueur du Segment (Longueur de Corde)

La longueur de chaque segment est calculée à l'aide de la formule :

$\text{Longueur du Segment} = 2 \times \text{Rayon} \times \sin\left(\frac{\pi}{\text{Nombre de Segments}}\right)$

Où :

• Rayon = Diamètre du Bol ÷ 2
• π = 3.14159...
• Nombre de Segments = Nombre de segments dans chaque anneau

Cette formule calcule la longueur de corde d'un polygone régulier avec le nombre de côtés spécifié.

2. Largeur du Segment

La largeur (ou hauteur) de chaque segment est généralement déterminée par la hauteur souhaitée du bol :

$\text{Largeur du Segment} = \text{Hauteur du Bol}$

Pour des designs plus complexes avec plusieurs anneaux de hauteurs différentes, la hauteur totale du bol serait divisée par le nombre d'anneaux.

3. Angle du Segment (Angle de Coupe)

L'angle auquel chaque segment doit être coupé est calculé comme suit :

$\text{Angle du Segment} = \frac{360°}{\text{Nombre de Segments}}$

Cela représente l'angle externe du polygone régulier. Pour les réglages de scie à onglet, vous utiliseriez la moitié de cet angle (l'angle complémentaire) à chaque extrémité du segment.

Comment Utiliser le Calculateur

Notre Calculateur de Dimensions de Bol Segmenté facilite la détermination des mesures exactes nécessaires pour votre projet. Suivez ces étapes simples :

1. Entrez le Diamètre du Bol : Saisissez le diamètre final souhaité de votre bol en millimètres.
2. Entrez la Hauteur du Bol : Spécifiez la hauteur totale de votre bol en millimètres.
3. Entrez le Nombre de Segments par Anneau : Choisissez combien de segments vous souhaitez dans chaque anneau (minimum 3).
4. Voir les Résultats : Le calculateur affichera instantanément :
   • Longueur du Segment (mm)
   • Largeur du Segment (mm)
   • Angle du Segment (degrés)
5. Optionnel : Utilisez le bouton "Copier les Résultats" pour copier toutes les dimensions dans votre presse-papiers pour référence dans votre atelier.

Le calculateur fournit également une représentation visuelle de votre design de bol, montrant à la fois une vue de dessus de l'anneau segmenté complet et une vue détaillée d'un segment individuel avec des dimensions.

Conseils pour des Mesures Précises

• Tenez Compte du Kerf : N'oubliez pas que la lame de scie enlève du matériau (kerf) lors de la coupe. Vous devrez peut-être ajouter une petite quantité à votre longueur de segment pour compenser.
• Considérez le Ponçage : Laissez un matériau supplémentaire pour le ponçage et la finition.
• Coupes de Test : Faites toujours une coupe de test et assemblez vos segments avant de couper toutes les pièces.
• Angles Consistants : Assurez-vous que votre scie à onglet ou votre gabarit est réglé à l'angle exact calculé.

Cas d'Utilisation

Projets pour Débutants

Pour ceux qui découvrent le tournage sur bois segmenté, il est recommandé de commencer avec un bol simple utilisant moins de segments :

• Bol à Fruits : Un bol de taille moyenne (200-250mm de diamètre) avec 8-12 segments par anneau est un excellent projet de démarrage.
• Porte-Stylo : Un design cylindrique petit avec 6-8 segments par anneau offre une bonne pratique avec une géométrie plus simple.

Projets Intermédiaires

À mesure que vos compétences se développent, vous pouvez tenter des designs plus complexes :

• Bol Décoratif : Créez un bol avec des espèces de bois contrastantes en utilisant 12-16 segments par anneau pour des motifs plus complexes.
• Conteneur avec Couvercle : Concevez un conteneur avec un couvercle assorti, en utilisant le calculateur pour garantir que les deux composants ont des dimensions cohérentes.

Projets Avancés

Les tourneurs expérimentés peuvent s'attaquer à des projets difficiles :

• Bol avec Anneau de Caractéristique : Incorporez un anneau de caractéristique avec un nombre de segments différent de celui du reste du bol, en utilisant le calculateur pour déterminer des dimensions différentes pour cet anneau spécifique.
• Bol Segmenté Ouvert : Créez des designs avec des espaces entre les segments, nécessitant des calculs précis pour le placement des segments.

Approches Alternatives

Bien que notre calculateur fournisse des dimensions pour des bols segmentés standard avec des polygones réguliers, il existe des approches alternatives au tournage sur bois segmenté :

1. Construction en Staves : Utilise des staves verticaux similaires à la construction de fût, nécessitant des calculs d'angle différents.
2. Segments à Angles Composés : Crée des formes plus complexes en incorporant à la fois des coupes d'angle horizontal et vertical.
3. Technique Segmentée Ouverte : Laisse des espaces entre les segments pour des effets décoratifs.
4. Segmentation sans Anneau : Assemble des segments directement sur la couche précédente sans former d'abord des anneaux complets.

Chacune de ces techniques nécessite différentes méthodes de calcul, mais les principes de base de la géométrie s'appliquent toujours.

Histoire du Tournage sur Bois Segmenté

Le tournage sur bois segmenté a évolué de manière significative au cours des siècles. Bien que les récipients en bois tourné existent depuis des milliers d'années, l'art spécifique du tournage segmenté a gagné en importance au XXe siècle.

La technique a été pionnière par des tourneurs modernes cherchant à créer des designs plus grands et plus complexes tout en utilisant de plus petits morceaux de bois. Cette approche a permis d'utiliser des espèces de bois exotiques et coûteuses en plus petites quantités, ainsi que de créer des motifs complexes impossibles avec le tournage en bois massif.

Les jalons clés dans le développement du tournage sur bois segmenté incluent :

• Années 1970 : Publication des premiers articles sur les techniques de tournage "polychromatiques"
• Années 1980 : Développement de méthodes plus précises pour calculer les dimensions des segments
• Années 1990 : Formation de groupes et de guildes spécialisés axés sur le tournage segmenté
• Années 2000 : Introduction de logiciels d'ordinateur pour aider avec les calculs de segments
• Présent : Calculatrices en ligne et outils numériques rendant le tournage segmenté plus accessible aux amateurs

Les contributeurs notables dans le domaine incluent Ray Allen, Malcolm Tibbetts et Curt Theobald, qui ont tous publié des livres et des matériaux d'instruction sur les techniques de tournage sur bois segmenté.

FAQ

Quel est le nombre minimum de segments que je devrais utiliser par anneau ?

R : Bien que vous puissiez techniquement créer un anneau avec aussi peu que 3 segments, la plupart des bols segmentés utilisent au moins 8-12 segments par anneau pour la stabilité et l'esthétique. Plus de segments créent des courbes plus douces et plus d'opportunités pour des motifs décoratifs.

Comment tenir compte de l'épaisseur de la lame de scie lors de la coupe des segments ?

R : Le kerf est la largeur de matériau enlevé par votre lame de scie. Pour en tenir compte, vous devriez ajouter la largeur du kerf à vos calculs de longueur de segment. En général, une lame de scie à table standard a un kerf d'environ 1/8" (3,2 mm). Pour un travail précis, mesurez le kerf spécifique de votre lame et ajustez en conséquence.

Puis-je utiliser un nombre différent de segments dans différents anneaux ?

R : Oui, vous pouvez créer des anneaux de caractéristique avec un nombre de segments différent. Cependant, cela nécessite une planification soigneuse pour garantir un bon alignement. Vous devrez calculer chaque anneau séparément et considérer comment ils s'empileront ensemble.

Quelles espèces de bois fonctionnent le mieux pour les bols segmentés ?

R : Presque tous les bois durs stables peuvent être utilisés pour les bols segmentés. Les choix populaires incluent l'érable, le cerisier, le noyer, le chêne et des espèces exotiques comme le purpleheart ou le padauk pour le contraste. La clé est d'utiliser du bois bien séché avec une teneur en humidité constante pour éviter la déformation ou la séparation des joints.

Quelle épaisseur chaque segment devrait-il avoir ?

R : L'épaisseur (largeur) du segment dépend de votre design, mais varie généralement de 10 mm à 25 mm. Des segments plus épais fournissent plus de matériau pour façonner le profil du bol, mais nécessitent plus de bois. Prenez en compte l'épaisseur finale des parois de votre bol lors de la détermination de la largeur du segment.

Dois-je tenir compte de l'épaisseur de la ligne de colle dans mes calculs ?

R : Les colles à bois modernes créent des lignes de colle très fines qui n'affectent généralement pas significativement les dimensions. Cependant, pour un travail extrêmement précis avec de nombreux segments, vous pourriez ajouter 0,1-0,2 mm par joint de colle à vos calculs de circonférence globaux.

Quelle est la meilleure façon d'assurer des coupes d'angle précises ?

R : Utilisez un niveau à angle numérique pour régler votre scie à onglet ou votre gabarit de scie à table. Faites des coupes de test et vérifiez les angles avec un rapporteur ou en ajustant les segments pour former un anneau complet. Pour des résultats cohérents, créez un gabarit dédié pour couper les segments.

Comment calculer les dimensions pour un bol ovale ou elliptique segmenté ?

R : Les bols segmentés ovales sont plus complexes et nécessitent généralement des logiciels spécialisés ou des calculs mathématiques avancés. Notre calculateur est conçu pour des bols circulaires. Pour des designs ovales, envisagez d'utiliser un programme de design de tournage sur bois spécialisé.

Ce calculateur peut-il être utilisé pour d'autres projets segmentés comme des vases ou des urnes ?

R : Oui, les principes de base et les calculs s'appliquent à tout projet de tournage segmenté circulaire. Il suffit d'entrer le diamètre et la hauteur appropriés pour votre projet spécifique.

Comment ajuster pour le mouvement du bois et les changements saisonniers ?

R : Utilisez du bois correctement séché (6-8 % de teneur en humidité) et alignez la direction du grain de manière cohérente dans tous les segments. Appliquez une finition complète à toutes les surfaces du bol fini pour minimiser les échanges d'humidité. Même avec ces précautions, un léger mouvement peut se produire avec les changements d'humidité saisonniers.

Références

1. Tibbetts, Malcolm. "L'Art du Tournage Segmenté : Un Guide Étape par Étape." Linden Publishing, 2005.

2. Theobald, Curt. "Tournage Segmenté." Fox Chapel Publishing, 2012.

3. American Association of Woodturners. "Ressources sur le Tournage Segmenté." https://www.woodturner.org/

4. Smith, William. "Tournage Segmenté : Un Guide Complet." Taunton Press, 2009.

5. "Géométrie dans le Tournage sur Bois." Fine Woodworking Magazine, Numéro 237, pp. 52-57.

6. Nish, Dale. "Tournage sur Bois avec Ray Allen." Fox Chapel Publishing, 2004.

7. "Comprendre le Bois : Un Guide de l'Artisan sur la Technologie du Bois." Bruce Hoadley, Taunton Press, 2000.

Conclusion

Le Calculateur de Dimensions de Bol Segmenté simplifie les mathématiques complexes impliquées dans la planification et la création de beaux bols segmentés. En fournissant des mesures précises pour la longueur, la largeur et l'angle des segments, cet outil aide les tourneurs sur bois de tous niveaux de compétence à obtenir des résultats professionnels avec moins de déchets et moins d'erreurs.

N'oubliez pas que le tournage sur bois est à la fois une science et un art. Bien que des calculs précis soient essentiels pour réussir des projets segmentés, n'ayez pas peur d'expérimenter et de développer votre propre style unique. Utilisez ce calculateur comme point de départ et laissez votre créativité guider le design final de votre chef-d'œuvre segmenté.

Prêt à commencer votre projet de bol segmenté ? Entrez vos dimensions souhaitées dans le calculateur ci-dessus et commencez à créer votre prochaine œuvre de tournage sur bois en toute confiance !