Mousse de bois et éponge métallique – peuvent-ils être combinés ? C'est la question que les experts de l'Institut Fraunhofer de recherche sur le bois, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI s'est penché sur un projet intitulé "HoMe Foam" - avec HoMe étant un acronyme allemand pour bois-métal - en collaboration avec des scientifiques de l'Institut Fraunhofer pour les machines-outils et la technologie de formage IWU et l'Institut Fraunhofer pour la technologie de fabrication et Matériaux avancés IFAM. Par conséquent, les matériaux contrastés se marient en parfaite harmonie. Le nouveau mélange de matériaux innovant possède d'excellentes propriétés isolantes et a une faible résistance à la flexion.

De nos jours, la durabilité est un aspect clé lors du développement de nouveaux matériaux, où l'accent est mis sur la garantie que les matières premières utilisées proviennent de sources renouvelables et que le produit est recyclable à la fin de sa durée de vie. Chercheurs de l'Institut Fraunhofer de recherche sur le bois, WKI développe des mousses de bois entièrement en bois. Les propriétés adhésives naturelles du bois rendent les adhésifs synthétiques superflus. D'un point de vue écologique, cela rend les mousses de bois idéales pour toute une gamme d'applications, par exemple comme matériau d'âme pour la construction légère et les panneaux sandwich, comme matériau d'emballage, ou pour l'isolation thermique ou phonique.

Afin d'étendre le domaine d'application de la mousse de bois, un groupe de chercheurs de l'Institut Fraunhofer dirigé par le Dr Frauke Bunzel de Fraunhofer WKI a développé un hybride de mousse bois-métal qui unit les propriétés de la mousse de bois et de l'éponge métallique. Au cours du projet, ils ont élaboré les principes de fabrication du composite et déterminé ses propriétés clés initiales, permettant de le classer par rapport à d'autres matériaux. Dans les projets de suivi, les chercheurs adapteront les propriétés du composite aux applications sélectionnées. "Renforcer la mousse de bois avec une ossature métallique, par exemple, peut considérablement améliorer sa faible résistance à la flexion caractéristique. » Dans le cas de la mousse HoMe, la résistance à la flexion de l'hybride est même supérieure à celle de ses deux composants. "Cela en fait un matériau d'âme idéal pour les panneaux sandwich ou comme matériau semi-fini léger et autoportant, " explique le Dr Bunzel. Un autre avantage est que, contrairement à la mousse de bois, l'éponge métallique peut conduire l'électricité. Les propriétés exceptionnelles de la mousse de bois sont ses niveaux élevés d'absorption acoustique et sa faible conductivité thermique, ce qui en fait un excellent matériau isolant. La combinaison d'une éponge métallique et d'une mousse de bois crée un matériau hybride léger avec une fonctionnalité supérieure, celui qui peut être utilisé pour les composants qui renforcent et absorbent le son. Le matériau est ainsi adapté à une utilisation dans l'industrie automobile, par exemple, comme tapis acoustiques de renfort dans les compartiments moteurs ou comme plaques de plancher. D'autres applications sont également envisageables.

Comment introduire la mousse de bois dans l'éponge métallique ?

Il suffit de mettre les mousses de bois et de métal dans un bol et de les mélanger ne fait pas l'affaire, la raison étant que les chercheurs de Fraunhofer IWU ne font pas mousser l'éponge métallique, mais le fabriquer dans un processus de coulée. Le résultat est une éponge, structure métallique à cellules ouvertes avec de nombreuses cavités minuscules. Maintenant, cette éponge métallique est fabriquée en plaques mesurant 250 mm x 250 mm x 30 mm. La mousse de bois, qui a une consistance ferme semblable à celle des blancs d'œufs battus, doit ensuite être inséré dans la plaque en éponge métallique.

Initialement, l'équipe a essayé d'utiliser une pression pour forcer la mousse de bois dans la plaque en éponge métallique, mais les fibres de bois collées à la surface, infiltrant seulement les cavités aux marges de l'éponge. La solution était une technique de taraudage, ce qui a permis aux chercheurs de remplir toute l'éponge métallique avec de la mousse de bois.

Le groupe de travail étudie actuellement les moyens de rationaliser la chaîne de processus de production de la mousse de bois et de simplifier et d'accélérer le processus d'insertion de la mousse de bois dans l'éponge métallique. L'objectif est d'amener bientôt la mousse HoMe à une production à l'échelle industrielle.