Souder du bois, est-ce possible? On peut souder deux pièces de bois ensemble, même d’essences différentes, de façon mécanique. En provoquant une augmentation de la pression et de la chaleur par friction, entre les deux pièces à souder, il en résulte une transformation technique du bois et la formation d’un joint solide entre les deux pièces de bois. Les résultats obtenus, suite au soudage par rotation ou par friction linéaire, sont comparables aux liaisons clouées, vissées ou collées.
Les technologies actuelles
Les équipements de soudage utilisés appliquent un mouvement circulaire ou linéaire alterné sur les pièces à souder (figure 1).
FIGURE 1
La friction entraîne une augmentation de la température dans l’interface, allant de 180 à 230 degrés Celsius, voir même jusqu’à 420 degrés Celsius. La chaleur, en l’absence d’oxygène, permet au bois de se transformer sans brûler. La durée du processus (soudage et solidification), est nettement inférieure à une minute.
Les études ont démontré que la couche visqueuse formée de lignine, de cellulose et d’hémicellulose a la capacité de fonctionner comme une couche de colle. Plus le bois est dense (plus dur), meilleure est la résistance du joint entre les deux pièces.
Avantages et inconvénients
Un avantage marqué du soudage de bois est la rapidité de fabrication de la connexion, qui a lieu en quelques secondes. Une rapidité extraordinaire, comparée à celle des liaisons collées traditionnelles, dont le processus dure souvent plusieurs heures. Par ailleurs, le soudage du bois se passe de toute substance additionnelle, ce qui représente de grands avantages lors de l’usinage, ainsi qu’une économie de colles et de solvants. Exempt de produits toxiques, le bois soudé peut, entre autres, être facilement recyclé.
Toutefois, à l’heure actuelle, la résistance à l’humidité du bois soudé n’est pas garantie. La rupture se produit suite au retrait ou au gonflement du bois. Par conséquent, les applications du bois soudé se limitent pour l’instant à des applications où les éléments soudés se trouvent protégés des intempéries. Aussi, la résistance mécanique du bois soudé demande encore à être validé, avant qu’on envisage de concurrencer les colles dans le secteur de la charpente.
Les applications industrielles
Le Centre régional d’innovation et de transfert de technologie filière bois, dénommé CRITTBOIS rattaché à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), effectue depuis quelques années des recherches pour développer un équipement à l’échelle industrielle, pour le soudage du bois par friction.
Inspiré des équipements de soudage par friction traditionnelle, utilisés dans l’industrie des thermoplastiques, des modifications importantes ont dû y être apportées pour s’adapter au soudage du bois.
Ainsi, la compagnie française Mecasonic, spécialisée dans le soudage de différents matériaux, a développé des machines capables d’appliquer des mouvements linéaires ou circulaires sur les pièces à souder (Fig. 2). Ce nouvel équipement est capable d’influencer l’amplitude, la durée, la pression ainsi que le type de vibration sur les pièces à souder.
FIGURE 2 Source : Crittbois
En Europe, principalement en France et en Suisse, les perspectives d’application des techniques de soudage du bois se retrouvent, entre autres, dans les industries du meuble, du plancher et du contreplaqué.
Chez nous, au Québec, dans un avenir rapproché, le soudage du bois par friction devrait progresser rapidement pour des applications industrielles dans les secteurs de la 2e et de la 3e transformation (meuble, jointage, bois d’ingénierie, etc.)
Denis Malenfant ing.f
Pour le Comité sectoriel de main-d’œuvre des industries de la transformation du bois
