Retenu par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) dans le cadre de l’édition 2006 du Programme Matériaux et Procédés, le projet SOUDABOIS « Développement de procédés d'assemblage du bois par thermosoudage » rassemblait le CRITT BOIS, chargé de la coordination du projet, 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.

Le projet, d’une durée de 36 mois, a bénéficié d’une aide ANR de 772 k€ pour un coût global de l’ordre de 1,7 M€. Il a été labellisé par le Pôle de compétitivité Fibres en 2006.

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).

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 le ramollissement, 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.

Cette innovation représente une véritable rupture technologique et s’intègre dans une démarche environnementale forte en permettant des assemblages plans ou par tourillons sans ajout de colle, sans émissions nocives et pour certaines applications avec des gains matière. Le transfert industriel du soudage linéaire dans des domaines tels que l’aboutage des bois ou celui des petits objets (tabletterie, jouet…) est aujourd’hui possible.

Afin de développer l’utilisation du soudage pour des applications extérieures, un nouveau projet a été retenu dans le cadre de l’appel à projet générique ANR 2014. Il doit permettre de construire un socle de connaissances suffisant pour lancer des projets applicatifs dans les secteurs de la menuiserie et de l’aménagement extérieurs.

Le projet SOUDABOIS 2 « Développement d’un procédé de soudage du bois pour des usages en extérieur » rassemble le CRITT BOIS (coordinateur), le LERMAB, l’IS2M et l’entreprise Burger SAS. Le projet, d’une durée de 36 mois, a débuté en février 2015. Il a pour objectifs sur la base des deux techniques éprouvées du soudage linéaire et rotatif: • L’étude, la compréhension et l’optimisation d’un soudage imperméable à l’eau appliqué aux essences naturelles ou traitées ; • L’étude, la compréhension et l’optimisation de la durabilité du bois soudé en extérieur ; • L’étude des impacts de la variabilité du bois et la possibilité de développer des asservissements adaptatifs temps réel du soudage.

Eric MASSON – CRITT Bois eric.masson [at] cribois.net