Approche en ingénierie concourante pour les indutries du bois

Non disponible/ not availableLa diminution des délais de fabrication des produits, associée à une réduction des lots ont modifié profondément la structure technique de l'entreprise. L'ingénierie concourante contribue à cette mutation, en permettant notamment un regroupement des fonctions conception et méthodes. L'industrie de seconde transformation du bois n'échappe pas ces impératifs d'évolution. Afin de montrer les possibilités d'application dans ce domaine, nous avons développé une description morpho-dimensionnelle des produits par des entités. La création d'une pièce en bois massif est fondée sur les entités de production bois, détentrices également des données de fabrication. cette connaissance du savoir-fabriquer permet de concevoir des pièces, tout en sachant les réaliser sous forme d'entités d'usinage bois, éléments unitaires de notre usinage. La formalisation de cette connaissance est traduite par la méthode idef0 pour décrire le quoi-faire et par la méthode de l'analyse structurée pour le comment-faire. Nous avons montré la faisabilité de cette description en développant une interface de conception assistée par ordinateur sous autoCAD R13. L'ensemble des données de la pièce peut ainsi être récupéré par un générateur automatique de gammes d'usinage : gambois. La base de données et l'ensemble de ses traitements sont réalisés sous Microsoft Access. Tout le travail a été développé dans l'environnement Windows, pour une utilisation pratique et aisée sur micro-ordinateur. La validation du modèle par des exemples concrets a été conclue par un premier bilan positif et nous conforte pour les futures développements à apporter

Study of the properties of thirteen tropical wood species to improve the prediction of cutting forces in mode B.

The aim of this study is to investigate the influence of the physical and mechanical characteristics on the behaviour of wood during machining (for cutting process 90-0). In order to work on relatively homogeneous wood species, it was decided to use tropical woods. Different characteristics were measured: Physical (specific gravity, shrinkage) and Mechanical (hardness, fracture toughness, shearing, compression parallel to the grain), These characteristics were assessed separately to cutting forces involved during machining. Results obtained showed good correlations, particularly with very good results for fracture toughness parameters. Then, different formulations, based on statistical analysis, using all parameters, allowed to define a new material coefficient Km to predict the general behaviour of wood during machining and the cutting forces involved more precisely. It appeared clearly that the study of wood characteristics is a good means to improve knowledge on cutting condition optimisation, and to predict quality and efficiency of the cutting process.Étude des propriétés de 13 essences de bois tropicaux pour améliorer la prédiction des efforts de coupe en mode B. Le but de ce travail est d’étudier l’effet des caractéristiques physiques et mécaniques du bois sur son comportement durant l’usinage (dans le processus de coupe 90-0). De façon à travailler avec des essences de bois relativement homogènes, il a été décidé d’utiliser des bois tropicaux. Différentes caractéristiques ont été mesurées : physiques (infradensité, retraits) et mécaniques (dureté, ténacité, cisaillement et compression parallèle au fil du bois). Ces caractéristiques furent comparées séparément aux efforts de coupe induits lors de l’usinage. Les résultats obtenus ont montré de bonnes corrélations, avec notamment de très bons résultats pour les paramètres de ténacité. Puis, on a obtenu plusieurs formulations basées sur une analyse statistique, et utilisant l’ensemble des paramètres. Ces formulations, par l'intermédiaire d'un nouveau coefficient de matériau Km, ont permis de définir plus précisément le comportement général du bois au cours de l'usinage et les efforts de coupe induits. Il apparaît clairement que l'étude des caractéristiques du bois est un bon moyen pour améliorer les connaissances concernant l'optimisation des conditions de coupe, et pour prédire la qualité et l'efficacité du processus de coupe

Utilization of a dynamometric pendulum to estimate cutting forces involved during routing. Comparison with actual calculated values

Nowadays, to measure cutting forces involved during routing, systems with piezo-electric sensors are generally used. This study began with the following observation: two species with the same density can induce completely different cutting forces. But two species with completely different densities can also show closed cutting forces. Current formulations used to calculate cutting forces can not explain such phenomenon. That is why some new research has been done to establish relationship between cutting forces and mechanical parameters [8]. In this work, we decided to present a very simple, quick and accurate method to obtain similar results and good cutting forces approximation using a dynamometric pendulum. With this method, we can take into account the machining parameters, wood characteristics, cutting speed, and impact resistance into just one test. It is possible to quickly know wood behaviour during machining, particularly when new species or new conditions are used in industries.Utilisation d’un pendule dynamométrique pour estimer les efforts de coupe en défonçage, comparaison avec les valeurs actuellement calculées. De nos jours, pour mesurer les efforts de coupe en défonçage, on utilise généralement des capteurs piézo-électriques. Cette étude a été lancée suite à certaines observations : deux essences avec la même densité peuvent demander des efforts de coupe complètement différents. Mais deux essences avec des densités complètement différentes peuvent également demander des efforts de coupe identiques. Les formulations actuellement utilisées ne permettent pas d’expliquer ces phénomènes. C’est pourquoi des travaux de recherche ont été réalisés pour établir des relations entre les efforts de coupe et les propriétés mécaniques du bois [8]. Dans ce travail, nous avons décidé de présenter une méthode simple, rapide et précise pour obtenir de bons résultats et de bonnes approximations des efforts de coupe en utilisant un pendule dynamométrique. Grâce à cette méthode, il est possible de tenir compte des paramètres de coupe, des caractéristiques du bois, de la vitesse de coupe et de la résistance aux chocs avec seulement un essai. Il est possible de connaître rapidement le comportement du bois pendant l’usinage, en particulier quand de nouvelles essences ou de nouvelles conditions de coupe sont utilisées dans les entreprises

Strains and cutting forces involved in the solid wood rotating cutting process

International audienc

FE analysis and geometrical optimization of timber beech finger-joint under bending test

International audienceExperimental and numerical finite element results on the mechanical behavior of timber beech finger-joint are presented. Numerical simulations are based on the Cohesive Zone Model (CZM) of Abaqus software to allow for accurate description of the progressive damage of the bond-lines within the finger-joint up to failure. To increase the finger-joint resistance, the geometry of the finger-joint has been optimized using the Response Surface Method (RSM) and the Kriging interpolation. The finger length, the pitch and the tip gap have been defined as the design variables to optimize. The objective function has been defined in terms of the maximum bending force, obtained from four-point bending tests. Feasibility constraints on the design variables, conforming to the EN 14080 are also taken into account. The obtained results demonstrated clearly the potential in increasing the finger-joint resistance by optimizing its geometry

Influence of cutting and tool parameters on thrust force in drilling of different formaldehyde emission rate particleboards

International audienceParticleboard (PB) is used in furniture industry both for building flat-pack furniture and store fixtures. They are made from wood dried particles that are bonded using adhesives and pressed into sheets. Resins based on Urea Formaldehyde (UF) are mainly used to bonded wood particles because they provide low cost's strong, durable bonds even if they emitted formaldehyde (HCHO) that is involved of indoor air-pollution. Specific gravity varies along particleboard thickness from low specific gravity core of coarse particles in the middle of the panel to higher specific gravity layers of finer particles at the surface of the panel. An external layer consisting of resin-treated decor paper is often added for PB used for casework and millwork. The decor paper is displaying reproductions of wood, tiles or imaginative designs. Laminates have only tenth of a millimeter but acts as a formaldehyde diffusion barrier. The thrust force is often measured as a parameter of the machining quality but also to avoid a premature wear of the tool and of the machine itself. Studies can be found in the literature concerning drilling of wood based panels with a more homogeneous specific gravity along thickness as Oriented Strand Board (OSB) or Medium Density Fiber (MDF) panels. Very few studies concern the drilling perpendicular to the thickness of the particle boards (PB). Our study is focused on influence of formaldehyde's rate of the particle board on thrust force when drilling with tools dedicated to particleboards. The thrust force is obviously linked to specific gravity of the panel. The cutting and tool parameters have also a great influence on this force, mainly feed rate and tool diameter. In our study, a large set of cutting conditions are tested for tools dedicated to panel drilling with different diameters, spurs and materials of the body. Feed speed has the most relative important effect after drill diameter influence, while formaldehyde emission rate and spindle speed has no influence

INDUSTRIAL SCALE BEECH WOODLAM GST AND FINGERJOINTS BY MAXIMIZING NATURAL COMPONENTS IN HONEYMOON FAST-SET ADHESIVES

Fingerjoints and woodlam GST (Glued Laminated Timber) were prepared with beech wood on industrial scale with a cold-set honeymoon type adhesive comprising 65% of natural material, namely condensed flavonoid tannin, already developed to satisfy the relevant adhesives standard requirements. The adhesive system stood up to the scaling up to industrial dimension with good performance of strength. The strength characteristic were compared with those obtained with a 50% natural material honeymoon adhesive already in commercial operation for several decades with yielding even better results. Full scale fingerjoints and woodlam prepared with beech timber gave good results. The fast-set characteristics of the adhesive system were maintained in the scaling up too