Réaliser un bon collage

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Un bon collage est d’abord un collage réalisé avec un produit adéquat. Assurez-vous que le produit que vous utilisez est adapté à votre application.

 

Il faut notamment identifier les contraintes auxquelles sera soumis votre assemblage, les contraintes liées au process de mise en oeuvre, l'état des surfaces à assembler.

 

Nous pouvons noter cinq grandes étapes pour réaliser un collage par ruban adhésif :

  • Optimiser la performance du collage par la conception d'un plan de joint approprié
  • Préparation des surfaces à coller - les surfaces doivent être propres et sèches, possibilité de réaliser une abrasion pour augmenter la surface de contact
  • Appliquer un primaire pour les matériaux à basse énergie de surface
  • Appliquer une pression uniforme sur l'assemblage pour maximiser la surface de contact avec l'adhésif
  • Attendre que l'adhésif atteigne ses performances pour tester et valider votre collage

 

 

A quelles contraintes est soumis votre collage ?

       Les contraintes mécaniques

 

Image illustrant les forces de pelage appliquées sur un élément Image illustrant les forces de traction appliquées sur un élément Image illustrant les forces de cisaillement appliquées sur un élément Image illustrant les forces de clivage appliquées sur un élément
 Pelage Traction Cisaillement Clivage

 

Dans la mesure du possible, lors de la conception de vos produits privilégiez les efforts de traction et de cisaillement.

     

     Les contraintes environnementales

Un assemblage n'est pas seulement caractérisé par la nature des forces s'appliquant sur l'assemblage, il est également nécessaire de prendre en compte les matériaux à coller :

  • Hautes ou basses températures avec possibilité de dilatation différentielle des matériaux assemblés ?
  • Exposition aux UV de manière prolongée ?
  • Présence de solvants ou produits chimiques pouvant fragiliser l'assemblage ?
  • Présence de plastifiants ou peintures poudres nécessitant un adhésif adéquat ?

 

Cette liste n'est bien entendu pas exhaustive, chaque projet possède ses propres spécificités et nécessite une étude approfondie.

 

       Les contraintes liées au process 

Lors de la définition du cahier des charges, il est également impératif de prendre en compte les contraintes liées au process de pose de l'adhésif :

  • Application automatique ou pose manuelle ?
  • Utilisation de pièces découpées, de rouleaux grande longueur, de protecteur débordant pour faciliter l'utilisation ultérieure ?
  • Réduction des temps d’application en remplaçant une colle par un adhésif ?
  • Application sur chantiers ou à basse température nécessitant des références spécifiques ?

 

L'examen attentif des contraintes liées au process permet de mieux choisir l'adhésif adéquat et permet souvent un gain de temps important lors de la pose.

Cette liste non exhaustive de questions permet de mieux examiner l'environnement global dans lequel interviennent nos adhésifs.

 

       Température d’utilisation

La température généralement recommandée pour une mise en œuvre optimale des adhésifs est comprise entre +18 ºC et +35 ºC. Se référer dans tous les cas à la fiche technique du produit.

L’adhésion immédiate (ou tack initial) des adhésifs est réduit à basse température.

Préparation des surfaces

Parce que même le meilleur produit appliqué sur une surface grasse, humide ou poussiéreuse n'assurera jamais un assemblage correct, il faut apporter un soin particulier à l'état des surfaces à assembler.

  • Les surfaces à assembler doivent être sèches et propres.
  • Il faut notamment s’assurer que les éléments à assembler ne sont pas poussiéreux, sont exempts de graisse, d’huile et d’agents démoulants.
  • Si besoin, nettoyer les surfaces avec un chiffon propre, non pelucheux et un solvant compatible avec les matériaux.
  • Pour l’assemblage de surfaces à basse énergie de surface, l’utilisation d’un primaire peut augmenter la performance du collage.
  • L’application d’une pression suffisante favorise l’adhésion. L’application du ruban adhésif doit être réalisée en exerçant une pression appropriée (environ10-15 N/cm2).
  • L’utilisation d’un rouleau de marouflage ou d'une raclette facilite l’application de la pression nécessaire. De manière générale, les rubans adhésifs sur supports minces demandent une pression plus importante que les rubans adhésifs plus épais.

 

Rouleau de marouflage     Raclette souple
Rouleau de marouflage rouge permettant de bien appuyer sur la surface au moment de l'assemblage de l'adhésif Raclette souple bleue utilisée pour les films 2D et 3D

                            

Si vous souhaitez réaliser un collage structural à haute résistance (sur acier, supérieur à 7 Mpa), vous devez traiter la surface de votre plan de joint.

 

Voici les principales techniques de préparation de surfaces utilisées en industrie :

  • Abrasion - Différentes méthodes existent comme le sablage, le grenaillage, feuilles ou rouleaux abrasifs....
  • Dégraissage - pour les matières nécessitant moins de préparation, un simple solvant permettra de dégraisser la surface.
  • Traitement Corona - Convient pour le Polypropylène, le polyéthylène et adhésions aux polyoléfines.
  • Primaires - Activateur ou anti-corrosion pour améliorer la performance globale.
  • Traitement chimique - Couramment utilisé pour la préparation des métaux, permet d'obtenir une surface parfaite pour l'adhésion.

Etat des surfaces

Les surfaces planes favorisent une bonne adhésion. Les surfaces irrégulières demandent l’utilisation de rubans adhésifs plus épais pour compenser les irrégularités des supports à assembler.

Même une surface qui parait plane à l'oeil nu comporte des aspérités. L'application d'une pression sur le ruban adhésif permet à l'adhésif de pénétrer dans les irrégularités du support.

 

Ci-dessous, le schéma de relevé de rugosité d'une tôle d'acier lisse.

schéma de relevé de rugosité d'une tôle d'acier lisse

On parle d’énergie de surface (ou tension de surface) pour caractériser l’aptitude des matériaux à être collés ou adhésivés : Les matériaux à basses énergies de surface sont difficiles à coller et demandent l’utilisation d'adhésifs et colles appropriés. Le Teflon, le PTFE, le Polyéthylène sont par exemple des matériaux à basse énergie de surface.

Pour illustrer l'énergie de surface (ou tension de surface) d'un matériau, on observe le comportement d'une goutte d'eau sur ce matériau. Plus la surface de contact entre la goutte d'eau et le matériau est importante, plus l'énergie de surface est forte.

schémas indiquant en haut une surface avec haute énergie de surface, au milieu moyenne énergie de surface et en bas, faible énergie de surface

 

Voici la liste des principaux matériaux classés par énergie de surface :

  • Matériaux à haute énergie de surface, donc faciles à coller : cuivre, zinc, aluminium, etain, inox, verre,
  • Matériaux à basse énergie de surface, donc plus difficiles à coller : Polypropylène (PP), polyéthylène (PE), pva, acetal, eva, teflon, caoutchouc, polycarbonate, peinture poudre epoxyde, ABS, polychlorure de vinyle (PVC)....

 


Les énergies de surfaces
NATURE MATERIAUX NOM TECHNIQUE MARQUE COMMERCIALE
Métaux (Haute énergie de surface) Cuivre Cu  
Aluminium Ai  
Zinc Zn  
Etain Sn  
Inox Alliage  
Plomb Pb  
Verre (Haute énergie de surface) Verre Verre  
Plastiques à Haute énergie de surface PI Polyimide Kapton
PA Polyamide Nylon - Rislan
PET Polyester Thermoplastique Alkyd
PBT Polyeterimide Valox
  Peinture Epoxyde  
PUR Polyuréthane  
ABS Acrylonitrile Butadienne styrene Cycolac - Abson
PC Polycarbonate Lexan - Makrolon - Arla
  Résine Phénolique  
PVCr Polychlorure de vinyle rigide Forex - Komacel
PVCs Polychlorure de vinyle souple Stamoid - Panaflex
PMMA Polymethyl Methacrylate Plexiglass - Acrylex - Polivar
Plastique à basse énergie de surface PVA Polyactetate de vinyle  
PPO Polyphénykène oxyde Noryl
PS Polystyrène  
POM polyacetal Derlin
EVA EVA  
PETG Polyester   Griphen -Vectan
PE Polyéthylène  
PP Polypropylène Akylux - Ethylux
PVF Polyfuorure de vynile Tedlar
PTFE polytétrafluoréthylène Teflon - Dyneon

 

Attention, suivant les substrats, il y a des pièges à éviter : Migration de type plastifiants pour le PVC souple, couche d'oxyde sur les métaux et alliage, agents de tensions de surface sur les peintures poudres epoxy.... Pour chaque application, demander une expertise technique pour trouver le bon ruban adhésif double face ou la bonne colle.

Réalisation des tests et validation d'un produit

L’adhésion finale n’est atteinte qu’après 24 à 72 heures minimum après la mise en contact des substrats à assembler. Attention, l’adhésion immédiate (ou tack) est différente de la performance finale d’un adhésif : un adhésif peut avoir un tack initial moyen et une adhésion finale très élevée.

Pour le collage des matières plastiques, il est nécessaire de prendre en compte la migration des plastifiants dans les supports : La chaleur peut notamment favoriser la migration des plastifiants.

Lors de la validation d’un produit pour une application de collage, il faut être attentif aux conditions climatiques auxquelles sera soumis l’assemblage. Dans la mesure du possible, il faut reproduire lors des essais de validation les conditions réelles auxquelles sera soumis l'assemblage.

La validation des produits demande la réalisation de tests fonctionnels de votre part. Cette validation reste de la responsabilité des clients, avec l'assistance d'ADEZIF, la fourniture d'échantillons et la préconisation de solutions.

Pour plus d'informations à propos de la validation des produits, vous pouvez contacter nos équipes commerciales.

Vieillissement

Lors de la validation d'un produit pour une application, il convient de prendre en compte le vieillissement de l'assemblage et de l'intégrer dans le cahier des charges dès le début du projet.

Certaines applications demandent une performance très élevée même après vieillissement : Applications automobiles, ferroviaires, aéronautiques notamment. Pour d'autres applications le vieillissement peut ne pas être un critère important : Communication éphémère, retrait de l'adhésif peu de temps après la pose...

 

De nombreux facteurs peuvent influencer les performances d'un assemblages lors du vieillissement et doivent être examinés attentivement :

  • Nature de la colle (Acrylique, Silicone, Caoutchouc) et du support de l'adhésif
  • Nature des matériaux assemblés. Notamment en cas d'assemblage de matériaux de natures différentes, ayant des coefficients de dilatation très différents
  • Assemblage soumis à des chocs ou constamment sous contrainte (notamment contraintes de clivage et de pelage)
  • Assemblage soumis aux UV et/ou à des conditions climatiques difficiles
  • Assemblage soumis à de fortes variations de températures

 

Cette liste non exhaustive donne un aperçu des éléments à prendre en compte pour le vieillissement

Stockage

Les rubans adhésifs doivent être stockés à température ambiante, à un taux d’humidité normal (50 - 70 %). La durée de stockage des rubans adhésif est indiquée sur les fiches techniques de nos produits. 

Les rouleaux doivent être stockés à plat pour éviter leur déformation.

 

Signe de danger pour indiquer qu'il faut faire attention aux conditions de stockage

Les exigences de stockage des colles sont indiquées sur les fiches techniques ; pour une bonne performance de vos colles, respectez les conditions de stockage indiquées sur les fiches techniques.





Fiches de données sécurité

En dehors de quelques références particulières (les rubans plombs adhésifs par exemple), les fiches de données de sécurité (FDS) ne sont pas disponibles.

Pour disposer des fiches de données sécurité toujours dans leur dernière version, la meilleure solution est de les télécharger directement depuis le site Internet www.quickfds.fr