Date de publication : 10 octobre 2002 Pour toute question : Service Relation cl
Date de publication : 10 octobre 2002 Pour toute question : Service Relation clientèle Techniques de l’Ingénieur Immeuble Pleyad 1 39, boulevard Ornano 93288 Saint-Denis Cedex Par mail : infos.clients@teching.com Par téléphone : 00 33 (0)1 53 35 20 20 Réf. : BM7616 V1 Collage des matériaux - Caractéristiques, mise en œuvre des colles Cet article est issu de : Mécanique | Travail des matériaux - Assemblage par Philippe COGNARD Document téléchargé le : 14/05/2018 Pour le compte : 7200049459 - universite savoie mont blanc // 130.190.247.202 © Techniques de l'Ingénieur | tous droits réservés Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique BM 7 616 − 1 Collage des matériaux Caractéristiques, mise en œuvre des colles par Philippe COGNARD Ingénieur de l’École supérieure de physique et de chimie industrielle de la ville de Paris Directeur commercial à la société Bostik Findley Expert près les tribunaux. ’usage de colles et adhésifs structuraux ou semi-structuraux pour l’assem- blage s’étend à de nombreux matériaux et intéresse par conséquent pres- que tous les secteurs industriels, de l’automobile à l’électronique en passant par le bâtiment, entrant ainsi en concurrence avec les autres techniques d’assemblage (assemblage mécanique, thermique...). Les ingénieurs et concepteurs disposent donc d’une palette de techniques d’assemblage adaptées aux problèmes techniques qui leur sont posés. Les critères sur lesquels leur choix doit se fonder comprennent non seulement les aspects techniques (critères mécaniques, d’étanchéité, de résistance à l’eau, à la chaleur, à la corrosion ou aux atmosphères agressives...) mais également des critères esthétiques, économiques ou de mise en œuvre. En effet, bien que très largement répandus, ces matériaux d’assemblage nécessitent une mise en œuvre soigneuse et rigoureuse. Par ailleurs, les assemblages ainsi réalisés peuvent être destinés à des installations sensibles ou à des structures soumises à des contraintes importantes. Aussi ces assemblages doivent faire l’objet de tests spécifiques permettant de contrôler leur conformité au cahier des charges. Cet article a donc pour but de présenter les caractéristiques et la mise en œuvre des colles et adhésifs et vise à fournir au lecteur les éléments lui permettant d’effectuer un choix éclairé parmi ces matériaux. 1. Caractéristiques des colles et adhésifs............................................ BM 7 616 - 2 1.1 Compatibilité avec les matériaux à coller ................................................ — 2 1.2 Caractéristiques de mise en œuvre........................................................... — 2 1.3 Caractéristiques mécaniques..................................................................... — 7 1.4 Caractéristiques physico-chimiques et durabilité.................................... — 10 1.5 Autres caractéristiques............................................................................... — 11 2. Mise en œuvre.......................................................................................... — 12 2.1 Préparation des surfaces............................................................................ — 12 2.2 Préparation de l’adhésif ............................................................................. — 13 2.3 Application de l’adhésif.............................................................................. — 13 2.4 Assemblage................................................................................................. — 15 2.5 Pressage ...................................................................................................... — 15 2.6 Séchage, durcissement, étuvage, et autres modes de prise .................. — 16 2.7 Finitions, usinage ultérieur et manipulations........................................... — 16 2.8 Essais et contrôles...................................................................................... — 16 Collage des matériaux. Applications ......................................................... BM 7 617 Pour en savoir plus.......................................................................................... Doc. BM 7 617 L Parution : octobre 2002 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200049459 - universite savoie mont blanc // 130.190.247.202 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200049459 - universite savoie mont blanc // 130.190.247.202 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200049459 - universite savoie mont blanc // 130.190.247.202 tiwekacontentpdf_bm7616 v1 COLLAGE DES MATÉRIAUX _______________________________________________________________________________________________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. BM 7 616 − 2 © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique Cet article constitue la seconde partie d’un ensemble consacré au collage des matériaux dans ce traité : — [BM 7 615] - Collage des matériaux. Mécanismes. Classification des colles ; — [BM 7 616] - Collage des matériaux. Caractéristiques, mise en œuvre des colles ; — [BM 7 617] - Collage des matériaux. Applications ; — [Doc. BM 7 617] - Collage des matériaux. Pour en savoir plus. Le collage des matériaux fait également l’objet de plusieurs articles spécialisés dans différents traités, auxquels le lecteur pourra se reporter, dont : — Colles et adhésifs. Applications dans le bâtiment [C 961] dans le traité Construction ; — Collage des métaux [BM 7 620] dans ce traité. (0) 1. Caractéristiques des colles et adhésifs Les caractéristiques des principales colles et adhésifs sont résumées dans les tableaux 4 et 5 situés en fin d’article. 1.1 Compatibilité avec les matériaux à coller Pratiquement tous les matériaux, utilisés dans toutes les indus- tries, peuvent être assemblés par collage, mais à condition de sélec- tionner le ou les adhésifs qui adhèrent sur le matériau considéré, et, dans certains cas (métaux, plastiques, verre), de lui associer un traitement de surface adéquat (mécanique, physique ou chimique) (cf. § 2) et/ou un primaire adéquat, qui augmenteront l’adhérence et la durabilité. 1.2 Caractéristiques de mise en œuvre Les caractéristiques des colles et adhésifs sont liées aux systèmes de mise en œuvre : application et séchage ou durcissement. I Toutes les chaînes de collage comportent cinq ou six étapes (figure 1) : — préparation éventuelle de surfaces (nettoyage des pièces, pré- paration mécanique, physique ou chimique...) ; — préparation éventuelle de la colle ; — encollage avec divers systèmes (rouleaux, pistolets, extrusion, buses...) (§ 2) ; — assemblage : accostage, formage, pliage éventuel ; — pressage par divers systèmes (presses à plateaux, à rouleaux, cadreuses, serre-joints...) (§ 2) ; — durcissement de la colle par séchage ou « cuisson » (fours ou étuves, air chaud, presse à plateaux chauffants autoclave...) (§ 2) ; — enfin évacuation et entreposage des pièces. I Les colles doivent être compatibles avec les machines et avec les systèmes d’application utilisés sur ces machines. C’est pourquoi nous présenterons au paragraphe 2 les divers types de machines et d’applications. Le tableau 1 indique, selon les opérations de collage, quelles sont les exigences et les caractéristiques des colles à considérer. Abréviations utilisées ABS Résine polyacrylique-butadiène styrène EVA Éthylène-acétate de vinyle MF Mélamines formol MS Polyéthers à terminaison silyle PET Polyéthylène-téréphtalate PU Polyuréthane PVAC Acétate de polyvinyle PVC Poly(chlorure de vinyle) RF Résorcine-formol SBS Styrène butadiène styrène SIS Styrène isoprène styrène THF Tétrahydrofurane UF Urée-formol Figure 1 – Schéma général d’une ligne d’assemblage Pièce à encoller Alimentation Préparation des surfaces Assemblage Évacuation des pièces Stockage Préparation de la colle (mélange de deux composants) Encollage Pressage Séchage ou cuisson 1 4 7 2 3 5 6 Parution : octobre 2002 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200049459 - universite savoie mont blanc // 130.190.247.202 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200049459 - universite savoie mont blanc // 130.190.247.202 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200049459 - universite savoie mont blanc // 130.190.247.202 tiwekacontentpdf_bm7616 v1 ______________________________________________________________________________________________________________ COLLAGE DES MATÉRIAUX Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique BM 7 616 − 3 (0) 1.2.1 Viscosité et rhéologie La viscosité d’un adhésif renseigne sur la manière dont il s’écoule lorsqu’il est soumis à la pesanteur et/ou à des forces de cisaillement. Lors de l’application, que ce soit au rouleau, au pistolet par extrusion avec une buse, l’adhésif subit toujours des actions de cisaillement. La viscosité se mesure en mPa · s à l’aide d’un viscosimètre (Brookfield ou autres : coupe Ford, viscosimètre Haake, rhéomètres, etc.). I Comportement rhéologique G Cas normal : liquide newtonien Ce cas est explicité par la figure 2a. G Pseudoplasticité Les dispersions (émulsions aqueuses) sont souvent pseudo- plastiques, aussi leur viscosité diminue-t-elle dans le temps lors du brassage de la colle, dans les applicateurs à rouleau par exemple (figure 2b ). G Thixotropie Les liquides thixotropiques voient leur viscosité diminuer dans le temps lorsqu’ils sont soumis à une contrainte de cisaillement constante (lors de leur brassage) (figure 2c ). Ils retrouvent, en général, leur viscosité d’origine si on les laisse reposer. Nota : la norme NFT 76-102 indique comment mesurer la viscosité Brookfield des adhésifs à l’état liquide. I Viscosité et type d’applicateur La viscosité doit être adaptée à l’applicateur. G Type d’applicateur utilisé : certains applicateurs exigent des colles très fluides (pistolets, pipettes, buse), d’autres des colles plus épaisses (extrusion de mastics en fortes épaisseurs...) (§ 2). G Difficulté de mouillage : si un matériau est difficile à mouiller, on utilisera une colle plus fluide, qui s’étalera plus facilement. G Consommation de colle : la viscosité, la consommation, la vitesse de la chaîne sont liées entre elles ; si la colle est épaisse, elle est plus difficile à appliquer, la vitesse de chaîne est donc plus faible et l’on consomme plus de colle. I Viscosité et température de la colle Pour toutes les colles, la viscosité diminue quand la température de la colle augmente. C’est le cas des adhésifs thermofusibles mais aussi des autres colles : époxydes, vinyliques, anaérobies... I Mouillage des matériaux Le mouillage est l’étalement facile de l’adhésif sur toute la surface à coller, afin d’obtenir un contact complet entre l’adhésif et les maté- riaux, pour que les forces d’adhésion puissent se développer (cf. § 3.2 [BM uploads/Ingenierie_Lourd/ bm7616-collage-des-materiaux-caracteristiques-mise-en-oeuvre-des-colles.pdf
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- Publié le Jul 17, 2022
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