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NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN ISO 10364 citée dans cet article a été mise à jour en mars 2018.
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1803 (avril 2018).
RÉSUMÉ
Le bois reste le matériau le plus plébiscité pour la fabrication d’objets, mais aussi pour la décoration de nos logements. Son utilisation entraîne son assemblage sous des conditions très différentes, et par divers moyens. L’assemblage du bois par collage est le plus utilisé, car de mise en œuvre simple. Cependant, ce procédé doit respecter certaines précautions pour être durable et solide, il doit notamment prendre en compte la constitution et les caractéristiques de ce matériau hétérogène et anisotrope. Sont également abordées dans cet article les exigences des différents assemblages et les caractéristiques des colles et adhésifs.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Philippe COGNARD : Ingénieur ESPCI - Ancien directeur de la société Bostik-Findley - Expert auprès des tribunaux
INTRODUCTION
Le bois reste encore de nos jours le matériau le plus utilisé par les hommes pour fabriquer les objets qui nous entourent et participer à la construction et à la décoration de nos logements, car c’est un matériau renouvelable, les arbres poussant tout seuls, et il a un très bel aspect.
Il peut être assemblé par divers moyens : usinage spécial (tenon et mortaise, queue d’aronde...), ou par clous, vis, boulons ou encore par collage, le collage est un moyen d’assemblage simple et pratique, très largement utilisé.
Cependant, l’assemblage du bois par collage, pour être solide et durable, nécessite un certain nombre de précautions strictes que nous allons étudier en détail. Cet article sur le collage du bois se compose de trois parties.
Cette première partie traite trois sujets de base :
-
les caractéristiques du bois à prendre en compte pour assembler celui-ci par collage ;
-
les différentes formes des assemblages de bois, leurs exigences ;
-
les caractéristiques des colles, adhésifs, liants d’agglomération du bois.
Dans la deuxième partie , nous étudierons les divers types de colles et adhésifs utilisés dans les industries du bois et les liants d’agglomération pour le bois, ainsi que les panneaux à base de bois et d’agglomérés.
La troisième partie [BM 7 636] sera consacrée à toutes les applications des colles et adhésifs dans le bois et le meuble.
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Bois présentant des difficultés de collage
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3. Aspects théoriques du collage du bois. Phénomènes d’adhésion
3.1 Colles et adhésifs, définitions
Une colle est un produit chimique destiné à l’assemblage de deux matériaux. Liquide ou solide, on l’applique à l’état fluide sur le ou les matériaux à assembler sur lesquels elle doit donc d’abord accrocher par divers phénomènes physico-chimiques que nous allons examiner : c’est le phénomène d’adhérence ou d’adhésion.
Puis on assemble les matériaux et la colle durcit ou sèche, par divers phénomènes physiques ou chimiques ; c’est ce que l’on appelle le durcissement ou le séchage ou la prise de la colle.
Les colles et adhésifs se caractérisent donc par deux éléments essentiels : l’adhésion et la cohésion finale du joint de colle.
On appelle « colles » les colles plutôt traditionnelles telles que : les colles thermodurcissables à base de formaldéhyde : colles urée-formol (UF), phénoliques, mélanine-formol (MF) ou résorcine-formol (RF), les colles vinyliques ou colles blanches.
On tend de plus en plus à appeler « adhésifs » les colles synthétiques modernes telles que les hot melts ou adhésifs thermofusibles, les polyuréthanes (PU), les hot melts PU réactifs ...
HAUT DE PAGE3.2 Adhésion
L’adhésion est une liaison interfaciale pour laquelle agissent des forces soit physiques, soit chimiques. Le phénomène d’adhérence fait intervenir plusieurs facteurs.
-
Mouillage
Le mouillage se définit par le contact très intime entre la colle et les matériaux à assembler. Pour que les liaisons moléculaires puissent se faire, il faut d’abord un contact très rapproché entre la colle et ces matériaux. Le mouillage dépend de la tension superficielle notée γ (figure 9) car il faut que la colle s’étale.
Le concept de mouillabilité est régi par l’équation d’Young qui décrit ce qui se passe lorsqu’une goutte de liquide est déposée sur un solide (cf. figure 9) :
...
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