1 / 25

Collage industriel

Sophia
Télécharger la présentation

Collage industriel

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

    1. Collage industriel Le vocabulaire Approche des enjeux industriels

    3. Cohsion Ensemble des forces qui sappliquent lintrieur mme des matriaux et en assure la solidit . Le mtal, les plastiques, le papier ont leur propre cohsion . Celle-ci peut varier en fonction de paramtres externes : tempratures, pression, humidit.

    4. La Colle sa fonction premire : raliser un assemblage Une colle est un produit qui en dveloppant une bonne adhsion respectivement sur les deux supports joindre, reprendra toute sa cohsion lorsque sa prise sera faite . Telle est la rgle pour un bon collage .

    5. La prise Par le terme de prise il faut entendre, une fois ladhsion acquise, lensemble des phnomnes qui permettent au joint de colle de dvelopper sa propre cohsion . Si ladhrence est quasi immdiate Le dveloppement de la cohsion demandera UN CERTAIN TEMPS : le temps de prise

    6. La colle est dabord liquide Pour que les forces dadhsion puissent sappliquer avec le maximum de puissance entre deux matriaux, le contact entre ceux-ci doit-tre le meilleur possible . Dans les conditions habituelles seul un liquide peut optimiser cette fonction . On dit communment quil mouille le support et le liquide est dnomm Vecteur

    7. Ladhsion un phnomne complexe Les forces rentrant en jeu dans les processus dadhsion sont multiples et complexes, il font dailleurs toujours lobjet de recherches . Retenons : Lnergie de surface : forces dinteractions faibles intermolculaires, forces lectrostatiques, La gomtrie de la surface au niveau microscopique et macroscopique .

    8. Quest-ce qui peut entraver une bonne adhsion ? Pour que ladhsion entre la colle et les supports puisse se faire de manire optimum, il est ncessaire quaucune barrire matrielle ne vienne sinterposer entre le support et la colle qui doit le mouiller correctement . Les surfaces sales doivent tre nettoyes, dgraisses , propres et sches

    9. La colle est dpose les deux supports sont joints que se passe-til alors ? Alors le joint de colle dveloppe des vitesses variables (selon le type de colle, selon les supports, ou les conditions extrieures) sa propre cohsion: il fait sa prise . Nous sommes ici au cur mme de la problmatique du collage industriel : du bon choix de la colle, de la bonne procdure de mise en uvre, du savoir faire des oprateurs, dpendent directement qualit, fiabilit, productivit dans le collage .

    10. Comprendre les enjeux techniques du collage industriel revient matriser les temps. Le temps ouvert colle : T.O.C. : cest la dure maximum qui doit scouler entre le moment ou la colle est dpose sur le premier support et le moment ultime ou laccostage du deuxime support est encore possible sans que les capacits dadhsion de la colle soit altres . Il peut se compter en heure, minute ou seconde .

    11. Aprs la colle la machine . Le temps ouvert machine : T.O.M. : il sagit de la dure qui scoule entre le moment ou la colle est dpose sur le premier support et le moment ou la machine ralise lassemblage du second support . On le comprend intuitivement : ce temps est constant pour une machine dtermine une cadence dtermine .

    12. Une notion capitale : la relation entre T.O.C et T.O.M. La condition ncessaire mais non suffisante pour quun collage soit russi est que : Le T.O.C. soit Suprieur au T.O.M. Une production qui ne respecterait pas cette premire rgle (ou serait limite dans son application) a toutes les chances de produire de la non-qualit, si une production est possible .

    13. Mais la machine a elle aussi ses impratifs: Pour rendre la ligne le collage fait , il devra tre manipulable pour la suite des oprations de production .La machine aprs avoir assure la dpose de la colle, laccostage des deux supports, doit respecter un temps de pressage :T.P. : en effet, au moment de sa dpose la colle est liquide elle a un trs fort pouvoir mouillant , mais na souvent pas de cohsion , si le collage tait libr trop rapidement le produit ne serait alors pas manipulable , les supports se dsolidariseraient .

    14. Temps de pressage nest pas temps de prise ! Une grande majorit des collages raliss en industrie doivent ltre dans la continuit doprations nombreuses et complexes qui se suivent dans un ordre pr-dtermin : tout gain de temps ralis sur ces oprations ressort comme positif pour la productivit, cest pourquoi, le temps de pressage ou temps daptitude la manipulation, devient prpondrant face au temps de prise au sens stricte .

    15. La prise en temps masqu !!! Atteindre une reprise de cohsion totale, nest donc pas un objectif de mise en oeuvre pour nombre dindustries . Si bien videmment elle reste un objectif de qualit de production terme . La prise peut se faire donc en temps masqu, ce qui nest pas un mince avantage par rapport dautres techniques dassemblage , mais nous verrons quil y en a dautres .

    16. Nous venons de dire incompltement les choses La colle lorsquelle est liquide na quune faible cohsion propre, mais pour certaines applications ce qui est recherch nest pas temps une reprise en cohsion rapide que le dveloppement immdiat au contact dun support dun haut degr dadhsivit , que nous appellerons Tack mot anglo-saxon qui peut se traduire par adhsivit initiale Le tack est dpendant de nombreux facteurs : caractristiques physico-chimique de la colle, nature des supports , conditions extrieures .

    17. Le tack arrive en renforcement La matrise du tack peut donner loprateur, comme au concepteur dune machine un degr de libert supplmentaire . Certaines oprations sont impossible sans cette notion de tack . Ainsi le tack dune colle peut parfois renforcer un collage dont le temps de pressage serait trop court , permettant ainsi une sortie de ligne plus rapide et amliorant la productivit.

    18. La matrise des dures est un enjeu essentiel Lorsque lon conoit une ligne de production,ou plus simplement lorsquon envisage une solution de collage pour une opration il est toujours beaucoup plus facile pour obtenir un bon rsultat dintgrer ds le dpart cette notion de cintique du collage , elle est dterminante pour le choix des colles des machines et la qualit du produit ralis .

    19. Temps accessoires Pot life: ou dure de vie en pot : certaines colles rsultent du mlange extemporan de deux composs qui ragissent lun sur lautre dans ce cas la prise en compte de la notion de la dure de vie en pot est importante. Temps de gommage : certaines colles pour leur application requiert un double encollageet un temps de gommage, cest le cas bien connu de la colle noprne . Le respect de ces temps est alors essentiel

    20. Comment savoir si le collage ralis est de qualit ? Le respect de la procdure est le premier gage de qualit . Encore faut-il quelle soit rdige . Le contrle de production en est le second . Dans le contrle de production il est commun de relever par poste les diffrents paramtres de rglage du systme dencollage: tempratures, pressions, cadences, et toutes anomalies pouvant interfrer sur la qualit du collage dans le but dassurer la traabilit du poste. Il faut galement prlever des chantillons et les soumettre un examen qui est le plus souvent destructif : examen du profil de rupture .

    21. La qualification des contraintes A: TRACTION B: CISAILLEMENT C: PELAGE D: CLIVAGE

    22. Les points forts et les points faibles du collage Les meilleures mesures de rsistance mcanique pour un collage , sont obtenues lorsquil est sollicit dans les directions les plus favorables en cisaillement ou en traction Le clivage le sollicite trs fortement Mais cest au pelage quil est le plus vulnrable, dans la mesure du possible ce type de contrainte est viter .

    23. Test de rsistance la rupture Reprenons nos chantillons de production et soumettons les aux diffrents type de contraintes que nous venons dnumrer, jusqu la rupture totale et examinons les rsultats . Nous constatons que diffrents profils de rupture peuvent apparatre :

    24. Classification des ruptures

    25. Il existe deux grandes typologie de collage 1) Les collages dont la rsistance mcanique finale est relativement faible : collage du papier sur lui-mme ou du carton , ltiquette sur la bouteille en verre ou en plastique etc La rgle pour un tel collage est lobtention dune rupture cohsive support : les forces de cohsion et dadhsion de la colle sont suprieures la cohsion propre de lun au moins des supports .

    26. Le collage structural 2) Les collages dont la rsistance mcanique est lve, et ceux dont un cahier des charges pralable prcise le niveau de charge la rupture : automobile, avion, appareils mdicauxetc. Dans ce cas le cahier des charges fournit le type de rupture et la charge correspondante . On comprend bien, par exemple quil est impossible dobtenir une rupture cohsive mtal lorsque deux pices mtalliques sont colles ensemble .

    27. Rupture adhsive le mauvais profil ? OUI et NON OUI Une rupture adhsive rvle le plus souvent un dfaut daccroche de la colle sur lun ou lautre des supports , ce type de rupture doit toujours tre lobjet danalyse: la colle est-elle adapte? le support est-il mouillable ? ne sommes nous pas dans un profil de temps ouvert dpass ? .

    28. Rupture adhsive le mauvais profil? OUI et NON NON Car dans certains applications collage de type adhsif ou repositionnable cest cet effet mme qui est recherch .

    29. Rsum Dans labsolu raliser un bon collage, cest : Permettre une bonne adhsion de la colle sur les deux supports, respecter les diffrents temps de mise en uvre, vrifier que la rsistance de lassemblage est bien en rapport avec les contraintes finales. Enfin cest choisir en fonction de lensemble de ces paramtres, la colle la plus adapte

    30. La colle Il existe une multitude de colle , et la technique du collage nest pas rcente, puisque lon colle depuis lantiquit . Depuis les colles ancestrales : bitumes, cires etc .. jusquaux colles les plus modernes : de plus en plus impliques dans les procds industriels , le monde du collage est en constante volution.

    31. Colle : classification ? Il est possible de classer les colles selon de nombreux critres en fonction par exemple de : leur origine : naturelle ou synthtique Leur usage : colle bois, colles de freinage Leur composition : vinylique, acrylique. Leur mthode de prise . Nous proposerons une vision plus transversale et simplificatrice : Une colle sera chaude ou froide, ractive ou non ractive

    32. Une colle sera chaude si : La colle sera dite chaude si de manire extemporane sa dpose sur le premier support, un conditionnement thermique a permis de lamener sa fluidit optimum afin dassurer un bon pouvoir mouillant gage dune bonne adhsion . Il en est ainsi des rsines thermofusibles Hotmelt mais aussi des glatines etc .

    33. Une colle sera froide si : La colle sera froide si son usage ne rclame pas dopration de rchauffement particulier pour sa dpose . Etant entendu que toutes les colles correctement conditionnes se conservent et sutilisent la temprature ambiante . Il en est ainsi des colles blanches en solutions ou dispersions , des cyanoacrylates des polyurthanes etc ..

    34. Une colle sera ractive si ? La prise de la colle (cohsion) se fait totalement ou partiellement par le biais de ractions chimiques vraies , que lon nomme raction de polymrisation et/ou de rticulation . Les interactions entre les molcules de rsines sont fortes . La cohsion du joint est leve . La tenue du collage lest aussi, lvolution est le plus souvent irrversible .

    35. Une colle sera non-ractive si: ? La prise de la colle se manifeste par le rapprochement des molcules de rsine lune de lautre, leur interpntration physique et lapparition de forces dattraction faibles . Les interactions entre les molcules de rsine sont faibles, La cohsion du joint est faible modeste, Le collage est souvent rversible

    36. Types de colle

    37. Les colles froides non ractives On retrouve dans cette catgorie notamment : Les colles en dispersion dans leau ou colles blanches : colle bois, colles pour papeterie confection denveloppes, de pochettes de cartons .. Les colles en solutions : collodale ou non utilise dans des fonctions dtiquetage, souvent dorigine naturelle : casine amidon , Le vecteur peut-tre leau ou un solvant comme dans le cas des colles pour tuyauterie PVC

    38. Comment a marche ? Pour que la colle froide non ractive fasse sa prise, il faut que le vecteur de la rsine eau ou solvant disparaisse du joint de colle , soit en migrant dans les supports soit en svaporant dans latmosphre . Opration parfois longue , et dont la vitesse dpend des conditions extrieures, et de la nature des supports (permables ou impermable)

    44. Les colles chaudes non ractives Il sagit de mlanges de rsines de polymres thermoplastiques et de cires diverses que lon nomme Hotmelt, ou colle thermofusible . Chaque composition contient un polymre de base, qui confre au produit lorientation gnrale de ses caractristiques techniques : Utiliss dans le conditionnement, lautomobile, les arts graphiques, et dans de nombreuses autres industries ce sont des produits rcents qui se singularisent par une reprise en cohsion rapide et un tack important (Hot tack) favorisant des gains de productivit .

    45. Comment a marche ? Pour que la colle chaude non ractive soit mme dtre utilise, elle doit tre rchauffe pour devenir liquide (entre 150 et 250C) ce qui est gnralement fait dans un fondoir sur le lieu mme de lutilisation . Il ny a ici aucun vecteur matriel, la liqufaction tant obtenue par le chauffage, cest le refroidissement du joint qui provoquera la prise . La prise est dpendante des conditions extrieures : temprature, conductivit thermique des supports etc ..

    47. Colles froides ractives Vaste famille regroupant des produits mono, bi, ou tri composant dont la nature chimique est trs varie . Nous ne citerons que les plus connus : polyurthannes, poxydiques , mthacrylique, cyanoacrylate , rsine rticulable UV . La base de la prise est toujours une raction chimique de rticulation . Si le produit est mono-composant cest quil puise dans lenvironnement du collage, le compos ncessaire la raction .

    48. Comment a marche ?

    49. Les colles chaudes ractives Il sagit en fait de rsine thermo fusibles (Hot melt) intgrant dans leur formulation des composs ractifs ou pouvant tre ractifs dans lenvironnement du collage (pr-polymres) : lexemple type est constitu par le Hotmelt polyurthanne produit aujourdhui mono composant , rticulant en prsence dhumidit . Leur intrt conomique est grand puisquils visent allier : la rapidit et la productivit lie aux colles chaudes , aux caractristiques mcaniques leves des colles ractives .

    50. Comment a marche ? Un Hotmelt polyurthanne est le jeu dune double raction :

    51. Les colles solvant Colles froides non ractives ou ractives dont le vecteur est un solvant . Historiquement trs utilises, aujourdhui de moins en moins souvent mise en uvre en raison de la prise de conscience gnrale de la ncessit dune politique industrielle environnementale et de protection de la sant . C.O.V. mis, toxicit humaine chronique de ces produits autant deux lments pour prvoir que ces produits disparatront totalement moyen terme .

    52. Quest-ce que les C.OV. Composs Organiques Volatils Il sagit de tout compos organique, qui lorsquil est libr dans latmosphre, peut y demeurer un temps suffisamment long (persistance) pour participer des ractions chimiques (ractivit) Leur toxicit est variable selon le type de molcule , mais toujours existante .

    53. Stratgie de dpollution ou de non pollution applique au collage et son environnement Il est aujourdhui vident pour tous les intervenants que toute activit humaine doit tre repense en fonction des critres environnementaux . Il en va du collage comme de beaucoup dautres activits . Cette prise de conscience doit tre collective et individuelle .

    54. Les pollutions gnres par la pratique du collage Elles peuvent tre varies , la liste suivante ntant pas exhaustive, Directement par le produit: produit contenant des C.O.V. , allergnes . Par la gestion des emballages ayant contenu le produit : problme de la difficult de rcupration des emballages souills . Par la mthodologie dutilisation : pulvrisation sans cabine. Production dozone par traitement UV Par lusage de quantits de colles ex excdentaires (non respect des procdures , usure du matriel)

    55. Mais aussi dans lenvironnement du collage Prparation des surfaces par solvants ou produits tensio-actifs . Traitement de surface polluants : traitements chimiques, flammage. Finition : tuvage: rejet gazeux divers , nettoyage des installations .

    56. Pour en savoir plus sur : Lconomie de lenvironnement :

    61. .

More Related