Avec son robot innovant, la Manufacture du Châtaignier sait valoriser les bois ronds de châtaignier

Longtemps cantonné à la fabrication des piquets, le châtaignier devient un matériau de construction grâce à la Manufacture du Châtaignier, et sert à fabriquer des supports de panneaux photovoltaïques, des pergolas, des carport ou encore une terrasse.

L’interprofession Fibois Nouvelle-Aquitaine et le PNR de Millevaches en Limousin ont convié, le 8 octobre, les signataires de la Charte forestière territoriale, leurs partenaires et des professionnels à découvrir les produits réalisés par la Manufacture du Châtaignier, un atelier qui utilise des troncs bruts de châtaignier usinés par un robot. Ce projet innovant, porté par l’association « Pollen », a pour ambition de valoriser la ressource forestière locale, de transformer des bois ronds en matériau de construction en misant sur la recherche appliquée et le développement territorial.

La Manufacture du Châtaignier a mis au point des solutions techniques basées sur de nouveaux outils numériques. « On en est à 1300 heures de bénévolat pour mettre au point ce procédé innovant, annonce Nicolas Rohart, chef de projet, ici on a plein de châtaigniers qui commencent à dépérir et il y a maintenant un nouveau procédé pour les transformer. Cela permettra de sur-qualifier en matériau de construction des bois qui étaient destinés à faire des piquets, sachant que le stock sur pied est monumental. »

Créer localement de la valeur ajoutée

Cet ancien exploitant forestier a donné un nouvel élan à sa vie professionnelle, passionné en rejoignant Ludovic Malegol, professeur et technicien en robotique, et Nahoum Champroy, maraîcher qui héberge l’atelier. « On peut usiner des troncs pour créer des structures grâce à un robot qu’on a installé en 2023 sur lequel on a fixé une tronçonneuse, explique Ludovic Malegol, le but est bien de pouvoir valoriser une ressource délaissée mais abondante et de garder la valeur sur le territoire. »

Dans la forêt à 6 km de l’atelier, Nicolas sélectionne les châtaigniers, les prélève et les écorce à la main. Un scanner 3D scanne ensuite chaque face du tronc en quatre passages, l’étape dure quatre minutes. Le robot, sorte de bras articulé géant « armé » d’une tronçonneuse, usine ensuite chaque tronc entre 1 et 5 m de long et de 400 mm de diamètre au maximum. Le tronc est fixé sur deux tourelles, un dispositif inédit couplé à un rail pour régler l’écartement et qui a été réalisé par l’entreprise Somac à La Souterraine. « Il y a toutes les compétences sur le territoire pour nous accompagner, remarque Nicolas Rohart

Chaque courbure et chaque variation est capturée par le laser du scanner et le robot dispose alors la géométrie de chaque tronc pour l’usiner avec une précision de plus ou moins un millimètre. Une caméra couleurs a été installée dans le but, à terme, de reconnaître automatiquement chaque type de nœuds et de caractériser la résistance mécanique des bois.

Une innovation qui change tout

Ces concepteurs ont également mis au point l’épure en mouvement, un algorithme qui s’auto-adapte et permet, au final, d’usiner des bois ronds. Après avoir scanné le tronc, les calculs sont traités par le logiciel Grasshopper. Au final, cette innovation permet de conserver 90 % de la matière brute quand il y a 58% de pertes avec une technique standard. « On arrive à une résistance mécanique qui est deux à quatre fois supérieure grâce à cette technologie » analysent-ils.

Le logiciel génère ensuite automatiquement les déplacements du robot autour du tronc. La tronçonneuse retire la matière pour créer les assemblages et tous les types d’assemblages sont réalisables : tenon-mortaise, mi-bois, embrèvements… Il faut entre 5 et 18 minutes pour usiner un tronc. L’intérêt de ce robot réside également dans le coût raisonnable de la tronçonneuse (500 €), qui remplace avantageusement une broche d’usinage qui aurait coûté 10 000 € à 15 000 €.

Depuis sa mise en service, le robot a usiné 233 troncs, soit 15 par jour, pour réaliser des supports pour panneaux photovoltaïques, produit phare de la manufacture, des carports, des pergolas, des terrasses et des palissades. Le projet prévoit également le réemploi de bois issus de démolitions.

Objectif : des troncs dans des maisons

Un partenariat est engagé avec le laboratoire génie civil, diagnostic et durabilité de l’IUT d’Egletons pour caractériser la résistance mécanique du bois brut de châtaignier pour aboutir à un éventuel usage en construction. « La législation interdit actuellement l’utilisation d’un tronc dans une habitation, nous voudrions travailler avec Fibois Nouvelle-Aquitaine pour améliorer l’Eurocode 5 » signale-t-il. Cette norme européenne fixe les règles de conception et de calcul des structures en bois pour les DTU (Documents techniques unifiés).

Enfin, l’ambition est d’essaimer ce procédé innovant sur des territoires forestiers afin de favoriser le développement de manufactures locales grâce notamment au logiciel qui sera proposé en open source.