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Legno saldato. Incollaggio indotto mediante riscaldamento per attrito

Legno saldato. Incollaggio indotto mediante riscaldamento per attrito

di Marco Togni

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Processo produttivo che consente di unire saldamente due pezzi di legno senza impiegare adesivi o connettori, demandando l’adesione esclusivamente alle proprietà del legno stesso, esaltate attraverso un processo di riscaldamento per attrito (tramite frizione).

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A cosa serve

Molti manufatti realizzati con diversi componenti lignei necessitano di adeguati mezzi di unione per vincolare gli elementi tra di loro. Ad esempio i listelli di un pannello lamellare sono tenuti insieme mediante un sottile film di adesivo. La “saldatura del legno” tramite riscaldamento a frizione lineare, consente di unire le superfici lisce di due pezzi di legno o di prodotti derivati, producendo un collegamento rigido e resistente, adatto negli usi per interni, che può sostituire i vari adesivi e ridurre gli impatti, ambientali ed ecologici derivanti dall’impiego dei materiali di sintesi. Prove sperimentali sono state fatte con unioni di giunti a dita e con inserimento di spine di legno tronco coniche sulla base dello stesso principio ma con riscaldamento a frizione con moto rotatorio.

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Valore

In molti manufatti lignei uno dei costi di maggior rilievo riguarda gli adesivi. Affrancare, ove possibile, una qualsivoglia produzione (ad es. uno snowboard e una sedia) dalle colle e ottenere delle unioni tramite procedimenti fisico-meccanici può consentire un’economia proporzionale al prodotto chimico risparmiato.  

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Come si fa

Il meccanismo di unione è indotto dalla fusione di alcuni dei polimeri che costituiscono il legno, principalmente le lignine, molto abbondanti (20-30% della massa), ma anche alcune emicellulose. Tale fusione viene attivata dal riscaldamento del legno mediante frizione meccanica tra due superfici poste in vibrazione una rispetto all’altra e contemporaneamente compresse. In pochi secondi l’attrito che si genera porta la temperatura del legno fino a valori compresi tra 200 e 300°C, solo sulla superficie di frizione. Giunti alla temperatura stabilita, il moto viene interrotto e la pressione tra le due parti produce la formazione di una rete di cellule di legno unite da una matrice di materiale fuso che raffreddando si solidifica.

 

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(Unione tra due superfici (cellule scure) fuse e adese, al microscopio ottico.)

 

La linea di unione, di densità più alta del legno circostante, risulta molto scura, quasi nera, similmente alle linee di colla ottenute con adesivi di tipo fenolico.

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Da quale legno

Quasi tutti i tipi di legno potrebbero essere incollati in tal modo (nell’esempio abete rosso e acero), ma l’adesione migliore si ha su legni di latifoglia a media densità e chiari, come faggio, tiglio e acero. Meno adatti i legni a bassa densità, in quanto le cellule tendono a collassare, o quelli molto densi, in cui lo strato adesivo risulta molto ridotto; in entrambi l’unione ottenuta è meno efficace.

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Dove

Questo tipo di saldatura, impiegato da tempo con altri materiali (ad es. metalli), per il legno è stato messo a punto presso enti di ricerca stranieri e potrebbe trovare applicazioni nelle produzioni aziendali.

Newood è una rubrica pubblicata sulla rivista Sherwood  - Foreste ed Alberi oggi a partire da gennaio 2018 con l’obiettivo di divulgare le potenzialità del legno e le innovazioni nella sua filiera.
Adesso Newood continuerà a presentare sul web prodotti o impieghi innovativi del legno, evidenziando le qualità di questo eccezionale materiale derivante dalla gestione forestale, moderno e con possibilità di sviluppo non inferiori ai materiali di sintesi o industriali, ma con un enorme vantaggio ecologico e ambientale.

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