Les projets proposés pour les années à venir, vont conforter les activités récurrentes du laboratoire, mais aussi développer de nouvelles actions plus spécifiques à la construction bois.
Concernant la dégradation des outils de coupe, nous avons considéré que l’usure d’un outil bois était due à plusieurs phénomènes en interaction. En effet, nous pensons que l’usure est induite par deux mécanismes principaux. Tout d’abord, nous allons nous trouver face à des agressions constituées d’une attaque corrosive diminuant la résistance mécanique de la surface, puis d’une attaque abrasive dont le travail est facilité par la baisse de la résistance de la surface. Ensuite, les chocs répétés ou occasionnels interviennent dans le processus de dégradation de l’arête de coupe. C’est à partir de ces chocs que les phénomènes d’usure sont pour partie créés. L’outil rentre dans la matière, rencontre des singularités du bois (nœuds, fentes, résine, orientation différente…) puis sort de la matière. Ces différents chocs sont donc une source de l’usure des outils, mais il est très difficile de cerner pour l’instant l’impact de la dégradation qui en découle. Un projet de recherche avec l’Université Austral du Chili est en cours de montage afin de travailler sur l’effet de ces chocs sur les outils de coupe pour l’usinage du Pin Radiata, bois présentant des singularités très contrastées.
L’analyse de conditions optimales d’usinage réside pour une part dans la compréhension de l’action de l’environnement de la coupe. En effet, la coupe du bois génère des produits que l’on va chercher à conserver, à diminuer ou à supprimer suivant l’impact sur les opérateurs ou la demande industrielle. De manière non hiérarchisée, nous pouvons citer les produits bois, les copeaux, les nuisances sonores (de la même famille que les aspects vibratoires présentées ci-dessus), les poussières de bois (problématique forte de santé pour les personnes), les dépenses énergétiques (électriques, pneumatiques…), la maintenance (outils, machines). Le taux de poussières dans l’environnement direct de l’opérateur est devenu une préoccupation des services de protection. Dans cette démarche, un projet de recherche avec l’INRS portant sur l’utilisation et la certification des machines portatives doit permettre de comprendre à la fois la perte de charge ainsi que l’influence du taux d’empoussièrement des dispositifs d’aspiration.
Qualifier un état de surface du bois passe inévitablement par une quantification des "creux et bosses" de la surface du matériau usiné. Ainsi, la caractérisation objective de la surface du bois peut être quantifiée par des propriétés objectives telles que l’ondulation et la rugosité avant et après la finition de la surface. La détermination de ces propriétés est une tâche complexe, car l’ondulation et la rugosité mesurée sur la surface du bois dépendent certes de l’usinage, mais également de la structure cellulaire du bois. Actuellement, il n’existe pas d’instrumentation spécifique légère, et encore moins de méthodes, de paramètres universels. Au sein du thème, le développement d’un matériel portatif dans un atelier de production est en cours afin de quantifier correctement des conditions optimales d’usinage.
Le développement actuel de la construction bois ne peut s’affirmer de façon durable qu’en optimisant les moyens de transformation afin de développer l’organisation du processus de fabrication. Dans le cadre d’une thèse démarrant en septembre 2011, un projet de recherche s’inscrivant dans le thème général du développement des technologies et des méthodologies expérimentales et numériques doit permettre d’améliorer la conception et la performance des bois lamellé-aboutés. Les résultats attendus permettront de développer l’utilisation de bois locaux pour des applications structurelles ou esthétiques. L’ensemble des travaux portera plus particulièrement sur l’amélioration de la phase d’aboutage des bois afin de repousser les limites actuelles d’utilisation de ce type de bois (section des poutres, performances mécaniques, etc.). L’étude de paramètres tels que la géométrie des entures multiples, la disposition des planches, le type de colle et l’épaisseur des plis permettra de caractériser des poutres afin d’obtenir de meilleures performances en terme de rigidité.
Qualifié d’opération secondaire et contraignante pendant de nombreuses années, le broyage des résidus bois en scierie ou en forêt connaît, avec le développement des énergies renouvelables, une utilisation de plus en plus importante. Les matériels tels que les broyeurs ou les canters sont certes existants, mais produisent généralement des plaquettes de dimensions très diverses en utilisant une grande quantité d’énergie. La préoccupation principale lors du broyage n’est pas d’obtenir des produits esthétiques, mais plutôt des éléments calibrés ne gênant pas le cycle automatisé des machines aval et permettant, par exemple, d’améliorer par leur régularité les conditions de valorisation dans des chaudières à plaquettes. Le projet de recherche a déjà mis en valeur l’interaction existant entre les différents paramètres de coupe directement liés à l’outil; le but actuel est de comprendre l’influence de l’acheminement des bois sur les conditions de coupe et la conséquence sur la qualité des plaquettes ainsi produites.