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L’assemblage de pièces de bois entre elles est un préalable à la réalisation de nombreux produits à base de bois. Actuellement, cela est obtenu principalement, soit par le biais de connecteurs (métalliques ou en bois, éventuellement collés), soit par l’utilisation exclusive de colles. Cependant, ces produits dénaturent les qualités intrinsèques du bois et lui font perdre un certain nombre d’atouts indiscutables d’un point de vue environnemental. Le soudage du bois par friction permet d’assembler des pièces de bois en quelques secondes sans utiliser d’adhésif ou de connecteurs métalliques. Le projet Soudabois viSEt à acquérir de nouvelles connaissances pour la mise au point de procédés d’assemblage de pièces de bois par thermosoudage. Il devait déboucher sur la mise au point de machines spécifiques et sur la réalisation de produits à base de bois à haute qualité environnementale obtenus de manière plus productive. Les modes d’assemblage considérés étaient l’assemblage plan (soudage par friction linéaire) et l’assemblage par tourillons (soudage par friction rotative).
Soudabois
Soudage du bois par friction
Le soudage du bois par friction permet d’assembler des pièces de bois en quelques secondes sans utiliser d’adhésif ou de connecteur métallique. Les modes d’assemblage développés sont l’assemblage plan (soudage par friction linéaire) et l’assemblage par tourillons (soudage par friction rotative). Le principe du soudage du bois par friction est basé sur la fusion, l’écoulement et la modification chimique des constituants des parois cellulaires qui résultent des températures élevées atteintes en quelques secondes à l’interface bois-bois. Ce procédé a reçu le prix européen Schweighofer 2005, catégorie innovation dans l’industrie du bois.
Le projet SOUDABOIS visait à l’acquisition de nouvelles connaissances pour la mise au point de procédés d’assemblage de pièces de bois par thermosoudage.
Les mécanismes (thermo)mécaniques, (thermo)physiques et (thermo)chimiques impliqués dans le processus de soudage ont été étudiés. Des cycles de soudage permettant l’assemblage de nombreuses essences de bois selon différentes orientations de fil ont été développés et optimisés. « La faisabilité de panneaux en bois massifs soudés, ainsi que de mobiliers ou de systèmes constructifs en tourillons soudés a été démontrée. Les bases techniques de procédés permettant des assemblages industrialisables productifs et commercialisables ont été initiées pour des objets de petites et grandes tailles. L’industrie de l’ameublement et des petits objets en bois d’intérieur peut désormais s’approprier cette technologie. », explique Eric Masson, directeur R&D du CRITT Bois.
Ainsi, SOUDABOIS a ouvert la perspective d’un saut qualitatif vers des produits à haute qualité environnementale en bois massif assemblé sans colle potentiellement toxique !
Les résultats du projet SOUDABOIS ont fait l’objet de 18 publications scientifiques et de deux brevets. Le LERMAB et le CRITT Bois ont aujourd’hui sur le Campus d’Epinal une plateforme de soudage constituée d’une machine de soudage linéaire de marque KLN de grande dimension et d’une machine de soudage rotatif (développement interne).
- Montant total du projet : 1,7 Million d’euros
- Montant des subventions accordées : 772 000 €
- Appel à Projet : ANR
- Pôle chef de file : Fibres-Energivie
- Pôle co-labellisateur :
- Durée du projet : 3ans
Critt Bois
- le LERMAB (Laboratoire d’Etudes et Recherche sur le Matériau Bois, Université de Lorraine)
- l’IS2M (Institut de Science des Matériaux de Mulhouse
- CNRS / Université de Haute-Alsace) et les entreprises Mecasonic
- Daillot SA et Les Bois Profilés.
Afin de développer l’utilisation du soudage pour des applications extérieures, un nouveau projet a été présenté à l’appel à projet générique ANR 2014. Il vise à améliorer le procédé de soudage pour permettre des applications dans les secteurs de la menuiserie extérieure et de l’aménagement extérieur : soudure imperméable (par ajout d’un additifbio-sourcé permettant de créer une carapace hydrophobe), durabilité et asservissement du process.
L’industrie de l’ameublement et des petits objets en bois d’intérieur peut désormais s’approprier cette technologie
explique Eric Masson, directeur R&D du CRITT Bois.