Fabriquer votre casse-tête en bois

Un casse-tête en bois facile à fabriquer ?

Si vous débutez, choisissez un cube en bois ou le nœud du diable le plus courant : ce sont des projets de départ. Ne les croyez pas simples pour autant. Des baguettes carrées bien justes sont difficiles à faire, et sans scie sur table ni perceuse à colonne, le travail ne sera pas bon. Ce que demande chaque casse-tête :

• Le cube en bois (cube Soma) : de petits cubes de même taille, à coller en pièces.
• Le nœud du diable : six pièces seulement, mais des entailles à couper avec exactitude.
• Le cube serpent : 27 cubes à percer un par un, droit ou en équerre selon leur place dans le serpent. C'est le projet qui compte le plus de perçages, et des trous trop agrandis font glisser les coudes hors d'alignement.

Le puzzle calendrier, découpé dans un panneau mince, n'est pas traité sur cette page.

Quel bois choisir pour un casse-tête ?

Choisissez un bois bien sec, raboté, et surtout pas gauchi. Pour des essais, prenez du peuplier, du tilleul, du sapin ou du pin ; le chêne ou le cerisier donnent un objet plus fini ; le bouleau et le noyer servent aux contrastes entre clair et foncé. Le noyer se perce très proprement.

Les bois durs (chêne rouge, érable à sucre, bouleau jaune) sont denses et lourds, difficiles à percer, et résistent bien à l'écrasement. Les bois mous (sapin, pin, épinette) sont plus tendres et moins denses. Le peuplier et le tilleul sont des feuillus dont la densité se rapproche de celle des bois mous.

Regardez surtout la stabilité, c'est-à-dire la façon dont le bois bouge quand l'humidité change. La plupart des feuillus des pays tempérés sont assez instables, ce qui pose un vrai problème aux casse-têtes qui s'emboîtent. L'acajou du Honduras et le cèdre font mieux, et certains bois tropicaux, comme le teck, sont encore plus stables, mais le teck se colle mal. Deux bois au grain fin, d'après leurs fiches techniques :

• le hêtre a un grain très fin, donne de très belles surfaces au ponçage et à la finition, et se colle très bien, mais il est jugé « assez nerveux », c'est-à-dire qu'il bouge assez (stabilité en service moyenne à bonne) ;
• l'érable sycomore a un grain fin et se colle correctement, mais sa stabilité en service est jugée « peu stable ».

Évitez les bois dits secondaires, c'est-à-dire de moindre qualité : ils sont instables, ont une surface rugueuse ou se collent mal. Évitez aussi le samanéa (monkey pod) : les casse-têtes bon marché qui en sont faits gauchissent.

Rangez vos casse-têtes à l'abri de la lumière : la plupart des bois foncent à la lumière du jour, et les bois rouges comme le padouk perdent leur couleur.

Cubes et baguettes prêts à l'emploi

Un tasseau est une pièce de bois longue, fine et rabotée, de section carrée ou rectangulaire. Scié en cubes, un tasseau carré donne les petits cubes du serpent et du cube en bois ; entaillé, il donne les baguettes du nœud du diable.

Faire soi-même des baguettes carrées régulières est difficile, d'autant que tout bois est un peu gauchi : sciez-les un peu plus fortes, puis rabotez-les à la cote. Pour les cubes, une section de 1 po (25,4 mm) est un bon premier choix, et 3/4 po (19 mm) suffit pour de nombreux jeux de cubes : le plan propose des cubes de 15, 20 ou 25 mm de côté, donc des baguettes carrées de la même section. Pour le nœud du diable, le plan propose des baguettes de 30, 40 ou 50 mm de section. Un pied à coulisse est le minimum pour mesurer, un micromètre pour un travail sérieux.

Sciez les cubes dans une baguette carrée, avec une butée réglée au pied à coulisse. Vous pouvez aussi acheter des cubes de bois brut en lot : l'essentiel est qu'ils soient de taille constante.

Pour des cubes ou des tasseaux achetés prêts à l'emploi, mesurez-les avant de commencer : tout bois est un peu gauchi, et les cubes doivent avoir une taille constante.

Précision et ajustement : faire juste, puis poncer

La précision est la clé : une erreur de sciage se cumule quand on colle des cubes. Un bon nœud du diable glisse facilement et s'ajuste exactement.

Procédez en deux temps. Les casse-têtes qui s'emboîtent sont les plus satisfaisants quand les pièces s'ajustent bien, mais pas trop serré : faites-les un peu trop justes, puis poncez avec précaution. Moins vous poncez, mieux c'est, car un ponçage excessif détruit vite la précision. Faites aussi des pièces de plus, pour des coupes d'essai.

Ne fixez pas de jeu en millimètres : la méthode (juste, puis poncer) vaut mieux qu'une valeur, parce que le bois bouge.

• Le bois varie d'environ 2 % entre l'été et l'hiver, et jusqu'à dix fois plus en travers du fil que dans sa longueur.
• Une humidité plus forte resserre la plupart des casse-têtes qui s'emboîtent. Les nœuds du diable y sont particulièrement sensibles : prenez pour eux les bois les plus stables.
• Orientez le fil de tous les blocs dans le même sens : cela annule presque l'effet pour certains casse-têtes.
• Le retrait dans le sens tangentiel (le long des cernes de croissance) vaut à peu près le double du retrait dans le sens radial (vers le cœur de l'arbre), et le retrait dans la longueur est très faible.
• Sans jeu prévu, les pièces bâillent ou serrent selon l'humidité. Gardez le casse-tête vers 30 à 40 % d'humidité relative, comme le conseille un atelier de casse-têtes.

Coller, poncer et finir

Poncer. Poncez le moins possible. Cassez les arêtes vives à la lime, arrondissez les coins au papier abrasif. Pour les cubes, chanfreinez (coupez en biseau) les arêtes longues de la baguette avant de la débiter, c'est plus simple que de chanfreiner chaque cube. Poncez légèrement les arêtes des pièces d'un nœud du diable : elles s'assemblent plus facilement.

Coller. Prenez de la colle à bois (colle aliphatique jaune) : c'est la plus satisfaisante, forte, assez rapide, et assez souple pour que les joints ne sautent pas quand l'humidité change. Pour des cubes, collez sur une surface plane avec une règle et une équerre. Tenez tous les cubes assemblés avec du ruban adhésif ou des élastiques, puis ne collez que les joints voulus ; de la cire ou du papier ciré empêche un joint non voulu de prendre. Pour un jeu à plusieurs solutions, cette méthode ne marche pas : seule une précision méticuleuse convient.

Finir. Plusieurs finitions sont décrites, et les auteurs ne s'accordent pas sur la meilleure :

• une laque claire en couche mince, passée au pinceau d'artiste, améliore l'aspect et protège de la saleté ; pour finir, passez de la laine d'acier extra fine, de la cire, puis lustrez ;
• un vernis appliqué au tampon, avec du papier essuie-tout plutôt qu'au pinceau, qui en met dans les trous : une finition jugée particulièrement belle ;
• de l'huile en trois couches environ, avec de la laine d'acier entre les couches ;
• pour un bois gras comme le padouk, qui gêne parfois les finitions à l'huile et à l'eau, une gomme laque convient.

Pour un serpent, vernissez avant de percer, ou vernissez les baguettes avant de les débiter.

Le cube en bois : un cube Soma à fabriquer

Un cube Soma se fait avec 27 petits cubes de bois, collés en pièces à la colle à bois et tenus par des élastiques pendant le séchage. Quelle que soit leur taille, les cubes doivent tous être identiques. Les conseils de précision et de collage ci-dessus s'appliquent tels quels. Le plan de fabrication de la page du cube en bois dessine chaque pièce par couches, avec ses cubes numérotés et ses faces à coller.

Comment faire un cube serpent

Un cube serpent est fait de 27 ou 64 cubes reliés entre eux. Le lien traverse certains cubes tout droit et tourne à 90 degrés dans d'autres ; les cubes tournent librement. Chaque cube, sauf ceux des deux bouts, a deux faces percées en leur centre : deux faces opposées pour un cube droit, deux faces voisines pour un coude. Le plan de fabrication de la page du cube serpent dessine le serpent déplié et le perçage de chaque cube.

• Faites un dessin du serpent déroulé à l'échelle 1 : il est très utile.
• Prenez un foret à pointe de centrage pour le bois, pas un foret à métaux, et placez toujours la pièce avec un gabarit (un support qui tient la pièce et guide le foret), jamais sur un simple trait de crayon.
• Pour un cube droit, prenez un foret à peine plus gros que le cordon, la pièce étant bien calée.
• Pour un coude, percez deux trous peu profonds au centre des deux faces voisines, puis reliez-les par un trou en diagonale. N'agrandissez pas trop les trous : ils font glisser les coudes hors d'alignement. Un trou diagonal seul est difficile à placer, et son arête vive peut abîmer le cordon.
• Aux deux bouts, un trou plus large, aux trois quarts de la profondeur, loge le nœud du cordon. Vous pouvez boucher les trous des bouts avec des bouchons de bois taillés à l'emporte-pièce.

Cordon ou élastique ? Les avis diffèrent. Le cube serpent est habituellement relié par un élastique. Un fabricant déconseille pourtant le cordon élastique pour son serpent en bois : la tension nécessaire dépasse ce qu'il supporte, et le caoutchouc tendu se dégrade avec le temps. Il tend un cordon non élastique « modérément » sur toute la longueur, quelques cubes à la fois à cause du frottement dans les coudes. Le diamètre et la longueur du cordon ne sont pas chiffrés ici : le seul repère est un foret à peine plus gros que lui.

Le nœud du diable : plan, section, longueur et entailles

Un nœud du diable est fait de six baguettes carrées entaillées, de même longueur, longues d'au moins trois fois leur largeur, en trois paires perpendiculaires. L'unité est la moitié de la largeur de la baguette : si la section (la largeur de la baguette) vaut deux unités, les entailles font une unité de large et de profondeur, ou un multiple, et chaque pièce se voit comme faite de petits cubes d'une unité. Les entailles sont toutes dans la zone de croisement et restent invisibles une fois le nœud monté. Le plan de fabrication de la page du nœud du diable cote chaque entaille depuis le bout gauche de la baguette.

Trois exemples de cotes publiés pour un plan de nœud du diable :

• six blocs de 6 x 2 x 2 cm ;
• une baguette carrée de 3/4 po (19 mm) pour des blocs de 2 1/2 po (63,5 mm) ;
• des baguettes de 1 x 1 x 4 po (25,4 x 25,4 x 101,6 mm).

La longueur n'est pas toujours libre : l'un des nœuds décrits dans un ouvrage ne s'assemble plus si les pièces dépassent trois fois leur largeur. Dans Emboîto, choisissez 3, 4 ou 5 fois la largeur selon la longueur de vos pièces ; le plan donne la longueur qui en résulte.

Préférez les pièces « entaillables », faites à la scie ou à la fraise à rainurer, à celles qu'on ne peut pas scier et qu'il faut faire au ciseau ou en collant des cubes : c'est préférable pour des raisons pratiques et esthétiques. Faites les entailles à la scie sur table avec un jeu de lames à rainurer et un gabarit, ou à la scie à ruban en marquant les traits avant la coupe. Réglez la lame à la moitié de la largeur de la baguette : elle donne la profondeur.

Sur des coupes d'essai faites dans des pièces en plus, contrôlez la largeur des entailles (pour que l'assemblage soit juste) et leur profondeur (pour que les faces affleurent, c'est-à-dire soient au même niveau).

La prudence avec les outils et les poussières

Portez des lunettes de sécurité à écrans latéraux ou des lunettes étanches, une protection auditive et, au besoin, un masque respiratoire ; évitez les vêtements amples et les bijoux. Gardez les protecteurs en place, utilisez des lames propres et affûtées, débranchez la machine avant de changer ou de régler une lame, et fixez les pièces pour percer, poncer, couper ou fraiser. Un poussoir et des gabarits gardent les mains hors de la ligne de coupe. Une lame émoussée se reconnaît au bruit, à la résistance, aux coupes inexactes et aux traces de brûlure. Ne chassez pas la sciure à l'air comprimé.

Les poussières de bois, quelle que soit l'essence, sont classées parmi les cancérogènes avérés pour l'être humain ; elles irritent et peuvent provoquer des allergies. La prévention repose sur le captage à la source, le nettoyage par aspiration et des équipements de protection.

Pour chaque machine, les organismes de santé et de sécurité au travail publient des consignes détaillées, à lire avant de vous en servir.