Développement de procédés d'assemblage du bois par thermosoudage – SOUDABOIS

Des travaux récents conduits par la Haute Ecole d'Architecture, de Génie Civil et du Bois (HSB, Bienne) et l'Université de Nancy I (ENSTIB/LERMAB) ont montré qu'il était possible de réaliser des assemblages bois-bois par friction sans utiliser d'adhésif. Ces travaux ont reçu le Prix Schweighofer, catégorie innovation dans l'industrie du bois (Vienne, 2005), le Grand Prix de la Recherche (Société Industrielle de l'Est, Nancy, 2005) et le prix Suisse de l'Innovation Industrielle (Baden, 2006). - - Le soudage par friction consiste à frotter deux pièces de bois sous pression jusqu'à atteindre une température suffisante pour faire « fondre » le bois. Après arrêt du frottement, la matière fondue se solidifie en refroidissant, créant ainsi une soudure entre les deux pièces. Deux types d'assemblage ont été testés : l'assemblage plan par friction linéaire et l'assemblage par l'intermédiaire de chevilles en bois soudées par friction circulaire. Dans les deux cas l'assemblage est obtenu en quelques secondes, sans adhésifs, et il présente des propriétés mécaniques comparables à celles des mêmes assemblages collés. Avec ces nouveaux procédés il devient possible d'envisager la suppression de l'utilisation de colles potentiellement toxiques au profit de l'utilisation exclusive du bois, ce qui ouvre la perspective d'un saut qualitatif important vers des produits en bois massif reconstitué à haute qualité environnementale, obtenus de manière plus productive. Cela concernerait principalement les industries de l'emballage, de l'ameublement, de la menuiserie intérieure et de la construction. - - Jusqu'à présent, les essais de soudage ont été réalisés sur des éprouvettes de petites dimensions avec, pour le soudage par friction linéaire, une machine destinée au soudage des matières plastiques, et pour le soudage par friction circulaire, une perceuse classique. Il a été montré que la qualité du joint de soudage dépendait des paramètres du procédé, des caractéristiques physiques et anatomiques du bois ainsi que des caractéristiques dimensionnelles et du profil des pièces à souder. Il a été aussi montré que le soudage du bois par friction était basé principalement sur la fusion et l'écoulement des constituants macromoléculaires du bois conduisant à la formation d'un réseau de fibres enchevêtrées et localement fortement comprimées dans une matrice de matière ligneuse fondue. - - Le projet SOUDABOIS est prévu sur 36 mois, regroupe 6 partenaires et a pour objectifs : - - L'étude et l'optimisation de procédés de soudage du bois par différentes technologies : friction linéaire, friction circulaire, friction malaxage, lame chauffante, etc. - - L'étude des mécanismes (thermo)mécaniques, (thermo)physiques et (thermo)chimiques impliqués dans les différents procédés de soudage du bois. - - Le développement de machines prototypes permettant l'assemblage de pièces de bois de grandes dimensions afin de réaliser et de caractériser des produits semi industriels. ...