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La mise en œuvre d’un procédé de friction permet l’assemblage de pièces de bois entre elles sans utiliser d’adhésifs. À l’échelle européenne, cela permettrait l’économie de milliers de tonnes de colles.
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Méthode de mise en œuvre pour le soudage du bois sans additifs1. Contexte
Jean-Michel LEBAN est chercheur à l’INRA (Champenoux),
Antonio PIZZI est professeur à l’ENSTIB (Epinal),
Luc DELMOTTE est ingénieur de recherche au CNRS (Mulhouse),
Frédéric PICHELIN, enseignant et responsable de l’unité Matériaux et Technologie du Bois, Milena PROPERZI, enseignante et collaboratrice scientifique et Christelle GANNE-CHEDEVILLE, ingénieur de recherche (doctorante, UHP (Université Henri Poincaré) Nancy 1), travaillent à la Haute École d’Architecture, de Génie Civil et du Bois (HSB).
Le thème « soudage du bois » a valu à ces auteurs le prix Schweighofer 2005 de l’innovation technique.
Nos travaux ont montré que la mise en œuvre d’un procédé de friction permet l’assemblage de pièces de bois entre elles sans utiliser d’adhésifs. Deux principaux types d’assemblage ont été étudiés.
L’assemblage plan est obtenu par une friction linéaire réalisée avec une machine de soudage par friction. Cela permet d’assembler des échantillons d’une même essence ou de plusieurs essences, selon différentes orientations du fil du bois. Il est ainsi possible d’envisager la réalisation de produits standardisés en bois massif reconstitué.
Les machines de soudage par friction sont habituellement utilisées pour le soudage de matériaux thermoplastiques notamment dans l’industrie automobile.
L’assemblage de chevilles de bois dans un support massif s’obtient par friction circulaire à l’aide d’une perceuse classique et permet d’envisager des applications dans l’industrie de l’ameublement ainsi que pour le grand public.
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. Il est cependant limité à des usages excluant les milieux humides.
Ces travaux ouvrent une perspective originale vers l’élaboration rapide, à faible coût, de différents produits en bois massif reconstitué présentant la plus haute qualité environnementale puisque qu’ils sont uniquement élaborés par un procédé thermomécanique qui valorise les propriétés naturelles du bois.
À la différence des assemblages collés qui nécessitent...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GANNE-CHEDEVILLE (C.), PIZZI (A.), THOMAS (A.), LEBAN (J.M.), BOCQUET (J.-F.), DEPRES (A.), MANSOURI (H.R.) - Parameter interactions, two-block welding and the wood nail concept in wood dowels welding - . Journal of Adhesion Science and Technology, 19(13-14), 1157-1174, 2005.
-
(2) - GANNE-CHEDEVILLE (C.), LEBAN (J.M.), PROPERZI (M.), PICHELIN (F.), PIZZI (A.) - Temperature and Density Distribution in Mechanical Vibration Wood Welding - . Wood science and Technology, 40(1):72-76, 2006.
-
(3) - GFELLER (B.), ZANETTI (M.), PROPERZI (M.), PIZZI (A.), PICHELIN (F.), LEHMANN (M.), DELMOTTE (L.) - Wood bonding by vibrational welding - . Journal of Adhesion Science and Technology, 17, 1573-1589, 2003.
-
(4) - GFELLER (B.), PIZZI (A.), ZANETTI (M.), PROPERZI (M.), PICHELIN (F.), LEHMANN (M.), DELMOTTE (L.) - Solid wood joints by in situ welding of structural wood constituents - . Holzforschung, Volume 58, Issue 1, pp. 45-52, 2004.
-
(5) - GLINIORZ (KU), MOHR (S.), NATTERER (J.), NAVI (P.) - Wood welding. Proceedings of the First International Conference of the European Society of Wood Mechanics - . pp. 571-574....
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