Grant: Alliance Grants

Wood is a readily available heterogeneous material with plenty of varieties used in furniture, packing, building constructions, beam flashings, flooring, and many other applications. Considering the importance of forest industry in Canada (205,000 jobs and $33B in exports, 2019 data) wood cutting occupies a key role in this industry. Specifically, according to the government of Canada's 2020 report on the 'state of Canada's forests' more than 158 million cubic meters of industrial round wood has been harvested in 2018 in Canada. One of the major challenges faced by industry is the rapid deterioration of the cutting tool, which significantly reduces the surface quality of the cut wood, increases wood waste, and leads to significant increase of the number of cut trees for the same amount of processed wood. Therefore, the use of high-performance long-lasting tools will have significant environmental (cutting less trees for the same total production) and economic (tool replacement, low quality wood production, etc.) impacts for Canada. However, producing high-performance long-lasting cutting tools is a multi-faceted complex scientific and technological problem. The goal of the proposed 4-year project is to better understand the fundamental interactions between alloy composition, heat treatment parameters, surface preparation, and coating characteristics on the performance of wood cutting tools with the view to develop the next generation of high-performance wood cutting tools. Le bois est un matériau hétérogène facilement disponible avec de nombreuses variétés utilisées dans les meubles, l'emballage, les constructions de bâtiments, les solins de poutres, les revêtements de sol et de nombreuses autres applications. Compte tenu de l'importance de l'industrie forestière au Canada (205 000 emplois et 33 milliards de dollars d'exportations, données de 2019), la coupe de bois occupe un rôle clé dans cette industrie. Plus précisément, selon le rapport 2020 du gouvernement du Canada sur « l'état des forêts du Canada », plus de 158 millions de mètres cubes de bois rond industriel ont été récoltés en 2018 au Canada. L'un des principaux défis auxquels l'industrie est confrontée est la détérioration rapide de l'outil de coupe, qui réduit considérablement la qualité de surface du bois coupé, augmente le gaspillage de bois et entraîne une augmentation significative du nombre d'arbres coupés pour la même quantité de bois transformé. Par conséquent, l'utilisation d'outils à rendement élevé aura des répercussions environnementales importantes (couper moins d'arbres pour la même production totale) et économiques (remplacement d'outils, production de bois de mauvaise qualité, etc.) pour le Canada. Cependant, la production d'outils de coupe qui peuvent rester très tranchants pendant de longues périodes, ne pas se briser lorsqu'ils sont impactés par des objets durs et résister aux dommages de surface complexes produits par les particules dures et la sève des arbres est un problème scientifique et technologique complexe à multiples facettes. L'objectifdu projet proposé sur 4 ans est de mieux comprendre les interactions fondamentales entre la composition de l'alliage, les paramètres de traitement thermique, la préparation de surface et les caractéristiques de revêtement sur la performance des outils de coupe du bois en vue de développer la prochaine génération d'outils de coupe de bois à haute performance.