PROCEDE DASSEMBLAGE PAR COLLAGE

AVANTAGES :

- Le procd dassemblage par collage permet dans un premier temps laugmentation de la cadence de fabrication, dune part par moindre besoin de pices assembler (vis, rondelles, ) et dautre part par la rapidit de lapplication du produit adhsif qui est souvent automatise.

- Le collage est un procd adapt lassemblage de matriaux diffrents, des matriaux fragiles et des matriaux minces. Il a un bon transfert des efforts mcaniques travers le joint de colle et une meilleure rsistance mcanique que par le procd de rivetage.

- Il permet aussi de conserver les caractristiques obtenues par traitement thermiques pour les matriaux mtalliques contrairement au soudage. Il ny a donc aucune modification des dimensions des pices et on peu mme rattraper les dpassement de tolrances dusinage.

- Un gain de poids notable par rapport aux assemblages mcaniques (rivetage,), intressant pour le domaine aronautique et astronomique.

- Joint de colle continu et suppos tanche entre les pices vitant les couples galvaniques. - Esthtique : surfaces extrieures des assemblages parfaitement lisses, amlioration de la rsistance

lair en aro. - Les films de colle peuvent amplifier ou absorber les phnomnes vibratoires. - Isolation du point de vue lectrique, thermique et phonique.

INCONVENIENTS :

- Il faut penser collage ds la conception des pices en BE, en choisissant des formes et des dimensions adquates pour les surfaces solides runir, tout en vitant les concentrations de contraintes sur les structures devant en supporter.

- Il faut une prparation des surfaces, il faut leur appliquer des traitements mcaniques ou physico-chimiques, oprations gnralement couteuse. Ces dernires permettent llimination des impurets, augmentation de lnergie de la surface, laccroissement de laccroche mcanique et donc de favoriser le mouillage de la colle.

- Il faut aussi choisir le produit adhsif en fonction des critres suivants : nature des solides, conditions dexploitation de lassemblage, la forme liquide ou solide bas point de fusion de ladhsif, ses caractristiques de mouillabilit, la facilit dapplication, aux conditions et la dure de solidification.

- Dmontage et repositionnement des lments impossibles. - Le contrle des assemblages est effectu en amont par une tude prliminaire fine et/ou

dexpriences sur des prouvettes (essais destructifs). Il existe aussi des essais non destructifs qui sont utiliss ds que la structure le permet.

- Chaque colle ces avantages et ces dfauts, il nexiste pas de colle universelle alliant toutes les qualits. Certaines ne rsistent pas aux contraintes mcaniques, la chaleur, au froid, aux chocs thermiques,

- La colle saccommode bien aux carts de dilatation thermique des matriaux assembls. Pb sur des btiments comme sur lopra Bastille Paris.

Cette phase est lune des plus importantes en collage, elle dtermine le succs de lassemblage. On cherche avec un traitement de surface palier aux dficiences du matriau slectionn en fonction des ses proprits (mca, physiques et cot). Nous savons quune mouillabilit est ncessaire mais nest pas suffisante, il faut aussi une synergie entre les diffrentes liaisons, le pouvoir absorbant, la rugosit, la temprature, la pression,

Les oprations de collage sont effectues gnralement lair libre sur un substrat surfacique qui existe car il y a des liaisons atomiques qui ont t coupes. Cette surface ne peut rester intacte que si on est dans le vide, lair compos de diffrents gaz, poussires, et deffluents vient dposer par adsorption ces lments sur les surfaces. Le traitement de surface vient rafraichir la surface afin denlever les substances indsirables ou den modifier chimiquement la nature afin daugmenter son pouvoir adsorbant.

1 Mise au point du procd de la gamme de collage. o On travaille partir du cahier des charges du client du donneur dordres (le Cdf doit tre le

plus clair possible). o On dfinit les moyens mettre en uvre pour atteindre lobjectif fix :

Approvisionnements, prparation, dcoupage, Traitement de surface Choix et mise en uvre de ladhsif Polymrisation Conditionnement, stockage, livraison EX : TRAITEMENT DE SURFACE (Temprature ; Dure des diffrentes phases ;

Composition des bains, PH, dure de vie) EX : RETICULATION (Temprature et dure de rticulation ; Pression applique ;

Temps de refroidissement pour viter les chocs thermiques) 2 Validation. 3 Imposition aux oprateurs.

o On doit crire clairement les diffrentes phases de la gamme de collage mise au point

Surface brute

Dcapage

Dgraissage solvants

Mca (ponage, sablage) Chimique (acide, base,)

Brossage + dgraissage Rinage

Schage Rinage + schage

Traitement chimique

Application dun primaire dadhrence

Surface prte coller

o On doit fournir par crit chaque poste la suite des manipulations que loprateur doit raliser. (1% derreur = 1% de performances en moins)

4 Contrle du procd. o Le CND est insuffisant, trs onreux, et est le complment dun travail bien fait. o Lobservation visuelle consiste dtecter les bavures, fissures, bulles, o Les techniques ultrasonores o Le CD : Comment faire ? Tester toutes les pices ? Jusquou ?

1) Calculer ds la conception, les dimensions des surfaces de collage afin davoir un recouvrement suffisant. 2) Optimiser la conception du joint de manire ce quil ny ait pas de surdimensionnement des joints par rapport aux substrats. 3) Trouver des formes telles que les assemblages colls ne soient soumis, en service, qua une contrainte de cisaillement ou compression. 4) Prfrer le collage par recouvrement 5) Si pelage, envisager une autre technique dassemblage 6) Raliser une couche dadhsif rgulire (1 seule couche) 7) Raliser un joint le moins pais possible 0,1 mm < e > 0,5 mm 8) Rugosit optimale des substrats -> BONNE MOUILLABILITE 9) Diminuer le risque de dcollement aux bords en associant le collage et le rivetage 10) Rduire la concentration des contraintes aux bords avec des bourrelets Assemblages Bout Bout :

Assemblages par recouvrements :

- Essai de pelage (applicable seulement si lun des substrats est flexible, permet le plus souvent de caractriser les rubans adhsifs).

- Le test en traction (contraintes majeures sont normales au plan de joint). - Le test de clivage (estimation de la propagation dune fissure au sein dun joint coll dans le cas dune

adhsion entre deux matriaux rigides. Sollicitation soit par charge constante soit par dplacement imposs).

- Lessai de cisaillement (simple mettre en uvre, il est le plus utilis. Il est compliqu mcaniquement et ne favorise pas les ruptures interfaciales)

- Lessai de fatigue (sollicitation la plus courante est le cisaillement. Les rsultats exprimentaux concernant les sollicitations cycliques dassemblages colls sont encore limits bien quils soient indispensables).

- Le fluage (on applique une charge constante, une temprature donne et on suit lvolution de la dformation dans le temps).