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INNOVATION Assemblage du bois sans colle, ni moyens mécaniques

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Ce procédé de soudage par friction permet d’assembler, en quelques secondes et sans adhésifs, des pièces de bois. Les propriétés mécaniques sont comparables à celles obtenues par collage classique.

Clin d’œil du hasard : à l’HSB de Bienne (Suisse) l’un des techniciens, responsable d’essais portant sur le collage du bois avec des résines thermoplastiques polymérisées par friction linéaire, oublia l’ingrédient essentiel… la colle ! En dépit de cette fausse « manip », les deux pièces étaient parfaitement assemblées. Ainsi fut découverte, en 2002, cette propriété étonnante applicable à toutes les essences. Mieux ! Les expériences réalisées depuis par l’équipe du professeur Antonio Pizzi de l’Enstib (Ecole nationale supérieure des technologies et de l’industrie du bois), en association avec l’Inra de Nancy, ont démontré que cette possibilité d’auto­soudage s’appliquerait à toutes les essences, en étant aussi résistante et plus rapide que les assemblages avec de la colle synthétique. « La résistance mécanique de ces soudures quasi instantanées (quelques secondes) est équivalente à celle découlant de l’emploi d’un adhésif après 24 h de collage », révèle Antonio Pizzi. Explication physico-chimique : la friction des deux pièces de bois, auxquelles est appliquée une pression de quelques bars, génère une température élevée (plus de 180°C) à l’interface. La chaleur provoque la fusion de la lignine et des hémicelluloses, deux polymères amorphes constitutifs des parois. D’où, sous la pression, la formation d’un enchevêtrement de fibres qui provoque l’adhésion des pièces entre elles. La friction conduit à la formation de furfural, un dérivé d’hydrates de carbone qui renforce la résistance en contribuant à la liaison chimique avec la lignine. Seule restriction : des applications uniquement en intérieur, le procédé n’étant pas adapté aux milieux humides. Outre la rapidité, les arguments économique et écologique sont évidents si l’on sait que « la France consomme chaque année 100 000 tonnes de colles d’origine pétrochimique » ! Cette technique devrait séduire les secteurs de l’ameublement et de la menuiserie intérieure, car le soudage fonctionne aussi en friction circulaire. « En faisant tourner la cheville dans le bois à l’aide de tourillons cylindriques actionnés par une simple perceuse standard, on obtient une résistance supérieure à celle d’une cheville classique », poursuit Antonio Pizzi. Pour les structures porteuses de grandes dimensions, le développement de cette technique passera par l’implication d’industriels capables d’investir dans les machines correspondantes.

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