La préparation de surface

La nature de la surface est très importante car elle détermine l’aptitude au mouillage donc la qualité du collage. Il est donc nécessaire de préparer les surfaces.

Deux préparations de la surface éventuellement complémentaires peuvent être réalisées: mécanique ou chimique.

Traitement mécanique

Sablage: projection d’une poudre abrasive. On recouvre ensuite la surface d’un film protecteur ou des premières enductions de collage.

Abrasion par ponçage: il faut éliminer ensuite les inclusions par nettoyage chimique. Ce traitement est à éviter pour les métaux.

Ultrasons: méthode onéreuse consistant à faire caviter l’eau par surpression – dépression.

Traitement chimique

Il nettoie la surface sans modifier ses caractéristiques de mouillabilité.

Solvants: on utilise généralement des dérivés d’hydrocarbures ou de chlore. On choisit le solvant suivant les éléments contaminants.

Saponification: destruction des graisses animales et végétales par la réaction ( graisse plus base donnent glycérine plus savon)

Emulsification: on utilise cette méthode pour les graisses non-saponifiables.

Décapage chimique

Ce traitement permet d’éliminer la couche d’oxydes recouvrant certains métaux.

Fer et alliages: traitement acide. Il y a risque de fragilisation pour les aciers ayant subi un traitement thermique pour augmenter la dureté.

Acier inox: il faut reformer la couche de passivation détruite par traitement mécanique. Le traitement est à base de HNO3, H2SO4, …

Cuivre et alliages: traitement au chlorure ferrique + HNO3 ou HCl, au persulfate d’ammonium, au mélange sulfochromique. Ce traitement est délicat car le collage doit suivre immédiatement le décapage.

Aluminium et alliages: il existe diverses méthodes dont une conservation de la couche d’oxydes et dégraissage de la surface, un décapage chimique suivi d’un décapage électrochimique, …

Préparation des matières plastiques

Les polymères sont des matériaux difficiles à coller en l’état, d’où la nécessité d’activer la surface de ces corps.

Décapage par solvant: pour éliminer les graisses et plastifiants et ramollir la surface.

Cardage: pour augmenter la surface du joint.

Traitement chimique: modification chimique superficielle pour créer des liaisons réactives avec l’adhésif.

Traitement thermique ou électrique: flammage oxydant la surface ou traitement par effet Corona afin de créer des liaisons réactives.

Les primaires d’adhésion

Les primaires d’adhésion sont destinés avant tout à protéger les surfaces venant d’être traitées. En effet, toute surface préparée doit absolument être protégée de toute souillure pour conserver ses propriétés d’adhésion. On estime qu’après une exposition d’environ 5 à 8 heures à l’atmosphère ambiante, les propriétés adhésives diminuent à cause des différentes absorptions d’humidité, de gaz, de poussières, …

Or du point de vue industriel, il n’est pas toujours possible de procéder à l’assemblage dans ce laps de temps. Les fournisseurs d’adhésifs proposent alors d’appliquer un film protecteur que l’on applique au pistolet( primaire d’adhésion). Les solvants doivent ensuite être évaporés par étuvage. Ils permettent de différer l’assemblage d’une vingtaine de jours.

On utilise également des primaires d’adhésion pour le collage des matières réputées incollables( Téflon, polypropylène).

Encollage et application

Les facteurs d’influence sont

La viscosité
La nature chimique: le matériau des applicateurs peut attaquer les colles et inversement.
Adhésifs mono ou bi-composants: problème de conservation, de préparation et de quantité nécessaire.
Adhésifs HOT-MELTS: nécessité de bacs de pré-fusion pour ne pas mettre un bloc froid dans un bac chaud.
Durée de prise, nettoyage, sécurité.

Assemblage et durcissement

Les paramètres importants sont:

L’épaisseur du joint
La pression exercée
La montée en température
Le maintien en position des éléments à assembler

On peut employer pour l’assemblage un outillage spécial (serre-joints, presse à rouleaux, …)

Les colles thermodurcissables nécessitent un durcissement par la chaleur grâce à des étuves à air chaud ou par autoclaves.