Développement de contreplaqués pour la construction navale : caractérisation multiéchelle et compréhension des phénomènes de collage du pin maritime à l'état vert

Plywood manufacture for the shipbuilding industry : multi-scale characterisation and understanding of wet maritime pine adhesion phenomena

• Auteur / Autrice : Anne Lavalette
• Direction : Michel Danis, Christine Delisée
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 04/12/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux / I2M
• Jury : Président / Présidente : Pierre Blanchet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Milena Properzi, Régis Pommier, Emmanuel Martin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Joseph Gril, Rémy Marchal

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polyuréthanes

Assemblages collés

Humidité du bois

Construction navale

Applications industrielles

Pin maritime

Contreplaqué

Mots clés libres

Contreplaqué

Bois vert

Adhésif polyurethane

Coques de bateaux

Mouillabilité

Observations microscopiques

Plywood

Green wood

Polyurethane adhesive

Boat hulls

Microscopic observations

Résumé

L’objectif de cette thèse est de développer des panneaux de contreplaqué collés à l’état vert à destination des coques et de l'agencement de bateaux. La technologie du moulage sous vide est choisie pour former des panneaux constitués de plis de pin Maritime déroulés non séchés et collés à l'aide d'un adhésif polyuréthane. Une étude approfondie été réalisée dans le but de fixer les paramètres de collage permettant aux contreplaqués de répondre aux exigences requises dans la construction navale. L’influence des paramètres de fabrication du panneau sur ses propriétés mécaniques est déterminée à partir d’un plan d'expériences. La teneur en eau et le grammage d'adhésif appliqué sont particulièrement étudiés. Le comportement mécanique des différents échantillons de contreplaqué a été caractérisé grâce à des tests normalisés de cisaillement et des tests de flexion. Des mesures de mouillabilité ainsi que des observations microscopiques des joints ont permis de mieux comprendre les résultats mécaniques, et d'expliquer les phénomènes physico-chimiques mis en jeu. Le matériau retenu à partir de cette étude est mis en œuvre dans un démonstrateur, pour validation du procédé utilisé.

The subject of this work is the manufacturing of green-glued plywood panels for the interior and the plating of a ship. The vacuum-moulding process is chosen to produce panels by assembling maritime pine veneers in the wet state with polyurethane adhesive. A study has been done to fix the parameters for gluing so that the manufactured plywood can answer to the mechanical characteristics required by the shipbuilding sector. The effect of several gluing parameters on the panel's mechanical properties is determined by an experimental design method. The wood moisture content when gluing and the amount of adhesive applied are mainly studied. The plywood panels' mechanical characterisations are realised using standardised shear tests and bending tests. In addition to the mechanical tests, wettability measures and bond lines microscopic observations provide a better understanding of the physic-chemical phenomena of green wood gluing. The material defined in this study is implemented in a boat hull prototype.