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Changer les propriétés de surface pour une meilleure adhésion

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S'il est difficile d'adhérer à un matériau en raison de sa basse énergie de surface, il est très important de choisir le bon adhésif pour coller ce matériau. Il existe différentes manières d'augmenter l'énergie de surface d'un matériau, améliorant ainsi la capacité de collage. Voici différentes manières de modifier l’énergie de surface.

  • Les primaires améliorent la capacité d'un liquide à interagir chimiquement à la surface d'un substrat

    Primaire

    La capacité d'un liquide à interagir chimiquement à la surface peut être améliorée avec des primaires ou des promoteurs d'adhésion. Les primaires agissent en ajoutant un revêtement monocouche ou mince d’un matériau fonctionnel à la surface. Les primaires sont conçus chimiquement de manière à ce qu'une extrémité des molécules colle très bien aux matériaux à basse énergie de surface, tandis que l'extrémité libre adhère très bien aux adhésifs.

  • Découvrez comment le traitement au plasma peut être utilisé pour modifier l'énergie de surface

    Traitement au plasma

    Les traitements au plasma exposent la surface d'un matériau à un gaz ionisé qui modifie la réactivité chimique des atomes de surface. Il existe plusieurs types de traitement au plasma et de nombreuses sociétés spécialisées dans les services de traitement au plasma.

  • Découvrez comment le flammage peut être utilisé pour modifier l'énergie de surface

    Flammage

    Le flammage profite de la chimie de combustion d'une « flamme » pour modifier chimiquement les atomes de surface d'un substrat. Comme les traitements au plasma, il existe de nombreuses sociétés spécialisées dans le flammage pour différents matériaux.


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Propreté des surfaces

Bien que nous ayons passé beaucoup de temps à comprendre les subtilités de l’énergie de surface des matériaux, en fait, un matériau à coller aura au départ une surface contaminée. Cela peut inclure de la poussière, de l'huile, de la graisse, des traces de doigts ou tout autre débris susceptible de se déposer sur une surface.

  • La contamination peut entraîner :

    • Une réduction du contact entre l'adhésif et le substrat, empêchant un collage
    • Un adhésif avec perte de tack, empêchant un mouillage efficace
    • Une force d'adhésion réduite
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  • Une surface propre permet un mouillage optimal et un contact potentiel

    Un mouillage efficace

    Surface propre permettant un mouillage optimal et un contact de surface potentiel

  • Une surface contaminée empêche le contact avec la surface et le potentiel de mouillage

    Un mouillage inefficace

    Une surface contaminée empêche le contact avec la surface et le potentiel de mouillage

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  • Il est très souvent nécessaire de nettoyer soigneusement le matériau avant le collage afin de garantir le bon contact de l'adhésif. Il existe quelques méthodes pour cela :
     

    • Utilisez un mélange 50/50 d'alcool isopropylique et d'eau. C’est généralement suffisant pour les plastiques, qui n'ont pas de revêtements huileux permettant de protéger leur intégrité.
    • Nettoyez avec des solvants plus agressifs, y compris de l'acétone ou de la méthyl-éthyl-cétone (MEK). De nombreux métaux ont un revêtement huileux prévenant l’oxydation (rouille) ou résultant d'un traitement (lubrifiants, par exemple).
    • Dégraissez avec un dégraissant industriel, suivi d'un nettoyage au solvant. Ceci est souvent réservé aux métaux non seulement recouverts d'huile de traitement, mais également très sales.

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Abrasion – Quand le nettoyage ne suffit pas

Il arrive parfois que le nettoyage seul ne puisse pas éliminer les contaminants à la surface d'un matériau. Les plastiques moulés par injection peuvent contenir des traces d'agents de démoulage conçus pour résister à de nombreux solvants. Les couches d'oxydes de métaux (par exemple, le fer rouillé) sont « collées » à la surface et ne peuvent pas être éliminées par un simple nettoyage au solvant. Certaines huiles industrielles sont résistantes aux solvants et aux produits chimiques dans le but de protéger les surfaces métalliques des dommages pendant le transport.

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  • Exemple d'une surface sans préparation, avant le collage

    Surface sans préparation

  • Exemple d'une surface après un seul nettoyage, avant le collage

    Surface après un premier nettoyage

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Procédé de préparation de surface par abrasion

Pour préparer correctement une surface au collage, il peut être nécessaire d’ajouter une étape d’abrasion au processus.

1. Nettoyer d'abord– un premier cycle de nettoyage peut éliminer une grande partie des contaminants et évitera le maculage des débris lors de l’abrasion.

2. Poncer– l'abrasion avec du papier abrasif standard ou des tampons abrasifs non tissés peut enlever la surface contaminée et créer une rugosité.

3. Nettoyer– le nettoyage final élimine tous les débris laissés par l'abrasion et fournit une nouvelle surface propre pour le collage.

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  • Exemple d'une surface après l'abrasion, avant le collage

    Surface après l'abrasion

  • Exemple d'une surface après deux nettoyages, avant le collage

    Surface après un second nettoyage


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