Legno saldato. Incollaggio indotto mediante riscaldamento per attrito

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).

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.

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.  

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.

(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.

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.

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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