L'objectif principal de cette note technique est de documenter l'importance du choix de l'adhésif, de la préparation et de l'application afin de garantir une liaison solide aux interfaces entre le dolly et l'adhésif, ainsi qu'entre le revêtement et l'adhésif.
L'objectif fondamental des essais d'adhérence est de provoquer une rupture du revêtement. Le revêtement soumis à l'essai peut subir une rupture d'interface entre le substrat et le revêtement, ou entre les différentes couches de revêtement dans le cadre d'une application multicouche. Les revêtements peuvent également subir une rupture cohésive au sein d'une couche particulière. L'adhésif idéal est celui qui assure une liaison plus résistante aux deux interfaces (dolly-adhésif et adhésif-revêtement) que le point de rupture du revêtement testé. Cela garantit que tous les résultats d'essai de traction sont valides et significatifs.
Il est également important de pré-tester l'adhésif sur le revêtement afin de s'assurer qu'il ne provoque pas de modification visible des propriétés de ce dernier. Idéalement, cet essai doit être mené depuis le moment où l'adhésif est entièrement mélangé et appliqué sur le revêtement jusqu'à son durcissement complet. Toute modification des propriétés des revêtements pourrait fausser les résultats. Nos essais en laboratoire ont démontré que certains adhésifs agressifs affaiblissent suffisamment certains revêtements, réduisant ainsi leur force d'adhérence. Dans un cas, l'adhésif a semblé réagir avec le revêtement, augmentant sa force d'adhérence après le durcissement complet du nouveau composé.
Plusieurs expériences ont été menées tout au long du cycle de développement de l'adhésimètre PosiTest. Certains de ces résultats et conclusions sont mentionnés dans cette note technique. Une expérience supplémentaire a été conçue et mise en œuvre pour quantifier ces résultats et faciliter la rédaction de cet article.
Temps de durcissement – Le temps de durcissement suggéré pour l'Araldite 2011 dans la plupart des applications est de 24 heures. Une expérience a consisté à arracher 24 dollies après un temps de durcissement de 24 heures et 24 dollies supplémentaires après 5 jours complets de durcissement. Les résultats ont été très similaires, avec une rupture moyenne de la liaison adhésive à 2 706 psi après 24 heures et à 2 729 psi après 5 jours. Cette faible augmentation n'est probablement pas statistiquement significative et contribue à démontrer que l'Araldite 2011 utilisée a pu atteindre sa résistance de liaison maximale dans le délai prévu de 24 heures.
Délai d'utilisation – L'Araldite 2011 dispose d'un délai d'utilisation de 2 heures à température ambiante, ce qui peut faciliter la pose de dollies sur des chantiers de plus grande envergure.
Température de durcissement – Les temps de durcissement minimaux de l'Araldite peuvent être réduits de 15 heures à 5 minutes lorsque la température de durcissement passe de 68 °F à 302 °F. Attention : l'application de chaleur peut altérer les revêtements et leur adhérence au substrat.
Rapport de mélange - Le respect du rapport de mélange entre la résine et le durcisseur est important lors du mélange d'époxydes bi-composants. Le piston unique intégré dans les tubes d'adhésif Araldite est idéal pour contrôler les rapports de mélange. Le processus de mélange requiert néanmoins l'attention de l'utilisateur afin de s'assurer qu'aucun blocage n'affecte ces quantités. Il est également important de mélanger minutieusement la résine et le durcisseur tout en évitant la formation de bulles d'air et l'introduction d'impuretés provenant de l'environnement immédiat.
Épaisseur d'époxy appliquée — Selon les instructions du fabricant, l'épaisseur d'application idéale pour l'Araldite 2011 est de 2 à 4 mils. L'épaisseur souhaitée peut généralement être obtenue en appliquant une quantité généreuse d'époxy sur la surface du Dolly. En l'étalant de manière régulière et homogène sur la surface, puis en posant délicatement le Dolly sur la surface et en exerçant une pression verticale vers le bas pour exprimer l'excès d'époxy, le Dolly aura tendance à s'auto-niveler dans la plage d'épaisseur d'adhésif cible.
Résistance à la manipulation – Araldite 2011 nécessite un temps d'attente de 7 heures avant d'atteindre sa pleine résistance à la manipulation – cela peut nécessiter de maintenir les dollies sur le revêtement à l'aide de ruban adhésif ou d'un matériau similaire jusqu'à ce qu'elles soient partiellement polymérisées.
Informations sur la manipulation et le stockage de l'époxy – les températures des matériaux pour le mélange, la température de stockage entre les utilisations et la durée de conservation sont également des aspects importants lors de l'utilisation de l'adhésif Araldite.
En cas de défaillances imprévues ou prématurées, il est important d'analyser l'adhésif utilisé et son processus d'application à la recherche d'éventuels changements.
Indépendamment d'autres aspects, le revêtement lui-même peut être un facteur déterminant dans le choix de l'adhésif. Diverses demandes ont été reçues par le biais du programme d'échantillons clients de DeFelsko.
Lors de l'essai d'un échantillon composé d'un revêtement UV mince sur du polycarbonate transparent, l'époxy Araldite n'a atteint qu'un arrachement de revêtement de 20 %, avec 80 % de rupture adhésive-revêtement. La rupture s'est produite autour de 400 psi. Lorsque l'Araldite a été remplacée par un adhésif pour collage de verre Loctite, l'arrachement a atteint les 100 % souhaités, avec une résistance prévue de 600 psi.
Dans un autre échantillon, constitué d'un revêtement lisse semblable au téflon appliqué sur de l'aluminium, l'époxy Araldite et plusieurs autres adhésifs ont présenté une rupture adhésive-revêtement de 100 % à moins de 100 psi. L'adhésif pour collage de verre Loctite a permis d'obtenir des arrachements partiels à plus de 1 500 psi, mais la répétabilité n'était pas suffisante pour le recommander directement. Il a été conseillé à l'utilisateur de travailler avec les fabricants d'adhésifs pour trouver une solution de rechange mieux adaptée à l'application.
De nombreux clients s'interrogent sur l'utilisation des cyanoacrylates, qui sont des adhésifs monocomposants communément appelés « colles instantanées », en remplacement de l'époxy bi-composant fourni. Les cyanoacrylates sont surtout connus pour leurs temps de durcissement plus rapides, leur facilité d'application et leurs résistances cohésives relativement élevées. Leur principal inconvénient est qu'ils ont tendance à présenter des ruptures adhésives pour des résistances de liaison plus élevées aux interfaces dolly-adhésif et revêtement-adhésif. Ils peuvent toutefois rester acceptables, voire privilégiés, pour des applications spécifiques à faible résistance de liaison.
Il convient de noter que même les adhésifs à durcissement rapide tels que les cyanoacrylates (dont la durée de vie en pot se mesure en minutes plutôt qu'en heures) sont sujets à des augmentations significatives de leur résistance de liaison à mesure que les temps de durcissement s'allongent. Dans une expérience norvégienne bien documentée,Ž 4 cyanoacrylates différents ont tous démontré des augmentations significatives de leur résistance de liaison lorsque les temps de durcissement passaient de 1 à 5 heures à température ambiante. Ces augmentations variaient de 7 à 21 %. De plus, la variation entre les résultats pour les cyanoacrylates avait tendance à diminuer à mesure que les temps de durcissement augmentaient.
Bien que l'Araldite 2011 soit recommandée comme adhésif polyvalent accepté par l'industrie, il incombe à l'utilisateur de choisir l'adhésif qui répond le mieux aux exigences d'essai d'adhérence spécifiques à son application. Si l'adhésif choisi ne réagit pas avec le revêtement, il constitue un choix acceptable tant que la majorité des ruptures d'adhérence se limitent à une couche de revêtement individuelle, entre les couches de revêtement, ou entre le revêtement et le substrat.
Ž National Institute of Technology Adhesion Testing Report, Norvège, 1996
