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Catégoriser les énergies de surface

Vous connaissez l’énergie de surface d’un matériau en dynes par centimètre… et maintenant ? L'énergie de surface des matériaux peut être classée en trois groupes : énergie de surface haute, moyenne et basse.

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Haute énergie de surface

  • De nombreux métaux et le verre ont des énergies de surface élevées de 100 à 1000 dynes/cm.

    Les molécules à la surface sont tellement attirées les unes par les autres qu’elles seront également très attirées par les molécules liquides. Par conséquent, ces matériaux sont relativement faciles à mouiller et donc, à coller. Les matériaux à haute énergie de surface ont des énergies de surface de l’ordre de 100 à 1000 dynes/cm : ils incluent de nombreux métaux et le verre.


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Énergie de surface moyenne

  • De nombreux plastiques techniques et matériaux naturels ont des énergies de surface allant jusqu'à environ 300 dynes/cm.

    Tout est relatif. L'énergie de surface moyenne se définit entre les films parfaitement mouillés et les gouttelettes parfaitement sphériques. En général, ce sont des matériaux de 36 dynes/cm à environ 300 dynes/cm. De nombreux plastiques techniques ont des énergies de surface dans cette gamme, de même que les matériaux naturels tels que le bois, la pierre ou le béton.


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Basse énergie de surface

  • Les matériaux ayant une basse énergie de surface (inférieure à 36 dynes/cm) sont très difficiles à coller.

    Les molécules à la surface des matériaux à basse énergie de surface n'ont pas besoin d'interagir. Il y a très peu d'attraction avec les molécules, en particulier les molécules de la colle. Les matériaux ayant une énergie de surface inférieure à 36 dynes/cm sont considérés comme ayant une basse énergie de surface et sont très difficiles à coller. Ils incluent des plastiques en polyoléfine tels que le polypropylène et le polyéthylène, ainsi que des surfaces « antiadhésives » telles que le polytétrafluoroéthylène (PTFE).


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Énergie de surface des matériaux différents

  • L'énergie de surface est exprimée en unités d'énergie par surface ou « dynes/cm ». 1 dyne/cm est égal à 1 mJ/m.

    Rappel des catégories de collage des matériaux et gamme d'énergies de surface pour chacune (photo de droite). Pour chacune de ces catégories, nous explorerons les énergies de surface pour les types de matériaux courants.

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Plastique

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Comparez les énergies de surface de différents types de plastique.
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  • Plastiques à basse énergie de surface

    Les plastiques basse énergie de surface sont généralement mous, de faible densité et ont un point de fusion bas. Ces matériaux à basse énergie de surface restent ensemble et repoussent les liquides, ce qui les rend difficiles à coller. 3M a conçu des colles et des rubans qui fonctionnent, mais il y a beaucoup moins d'options à choisir.

  • Plastiques techniques

    Les plastiques techniques sont très courants dans la fabrication : ils sont économiques, solides et robustes, tout en étant légers. De plus, ils sont faciles à mouler dans des formes complexes pour convenir à certains besoins de conception spécifiques. Les plastiques techniques présentent une énergie de surface plus élevée que les plastiques basse énergie de surface. Les rubans adhésifs et les colles parviennent donc facilement à mouiller et à adhérer à la surface.

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Matériaux traditionnels

Il s’agit d’un groupe large et varié : il comprend beaucoup de choses qui présentent des énergies de surface plus élevées que celles des plastiques, mais plus basses que les métaux. Cette catégorie comprend les vieilles technologies, telles que le verre, la céramique et le béton, ainsi que des matériaux plus naturels comme le bois, le cuir et le tissu. Les matériaux traditionnels sont relativement faciles à coller, mais chacun a ses propres contraintes.

En savoir plus

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Ce tableau montre les niveaux d'énergie de surface des matériaux de fabrication traditionnels.
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Métal

Les métaux sont solides et s'avèrent efficaces dans une large plage de températures et d'environnements. Ils ont des énergies de surface très élevées, sont favorables au contact des liquides et sont donc très faciles à mouiller. La plupart des colles et des rubans adhèrent à la plupart des métaux. Par conséquent, chaque fois que vous collez du métal, vous disposez d’un large éventail d'options adhésives.

En savoir plus

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Ce tableau montre les niveaux d'énergie de surface de différents types de métal.

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