L'objectif principal de cette note technique est de documenter l'importance de la sélection, de la préparation et de l'application de l'adhésif pour garantir une liaison solide aux interfaces dolly-adhésif et revêtement-adhésif.
L'objectif fondamental des essais d'adhérence est de produire une défaillance du revêtement. Le revêtement testé peut subir une défaillance de l'interface entre le substrat et le revêtement ou entre les différentes couches de revêtement dans une application multicouche. Les revêtements peuvent également subir une défaillance cohésive au sein d'une couche particulière. L'adhésif idéal est celui qui fournit une liaison plus forte aux interfaces entre le chariot et l'adhésif et entre l'adhésif et le revêtement que le point de rupture du revêtement testé. Cela garantit que tous les résultats des essais de traction sont valides et significatifs.
Il est également important que l'adhésif soit testé au préalable sur le revêtement pour s'assurer qu'il ne produit pas de changement visible dans les propriétés des revêtements. Idéalement, ce test doit être effectué entre le moment où l'adhésif est entièrement mélangé et appliqué sur le revêtement et celui où il est complètement durci. Toute modification des propriétés des revêtements pourrait invalider les résultats. Nos tests en laboratoire ont démontré que certains adhésifs agressifs affaiblissent suffisamment certains revêtements, diminuant 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 la PosiTest Testeur d'adhérence. Certains de ces résultats et conclusions sont référencés tout au long de cette note technique. Une expérience supplémentaire a été développée et mise en œuvre pour quantifier ces résultats et faciliter la rédaction de cet article.
Temps de polymérisation - Le temps de polymérisation suggéré de l'Araldite 2011 pour la plupart des applications est de 24 heures. Une expérience a consisté à tirer 24 chariots après 24 heures de durcissement et 24 autres chariots après 5 jours de durcissement. Les résultats ont été assez similaires, avec une rupture moyenne du lien adhésif à 2706 psi après 24 heures et 2729 psi après 5 jours. Cette légère augmentation n'est probablement pas statistiquement significative et contribue à démontrer que l'Araldite 2011 utilisée a pu atteindre sa force d'adhérence maximale dans le délai prévu de 24 heures.
Durée de vie - L'Araldite 2011 a une durée de vie de 2 heures à température ambiante, ce qui peut faciliter la mise en place de chariots sur des travaux plus importants.
Température de polymérisation - Les temps de polymérisation minimums de l'Araldite peuvent être réduits de 15 heures à 5 minutes lorsque la température de polymérisation augmente de 68F à 302F. Attention : l'application de chaleur peut affecter les revêtements et leurs liaisons avec le substrat.
Rapport de mélange - Le respect du rapport de mélange entre la résine et le durcisseur est important lors du mélange d'époxies à deux 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 pour s'assurer qu'il n'y a pas de blocages pouvant affecter ces quantités. Il est également important de bien mélanger la résine et le durcisseur tout en évitant les bulles d'air et les impuretés du milieu environnant.
Épaisseur de l'époxy appliquée - Selon les instructions du fabricant, l'épaisseur idéale d'application de l'Araldite 2011 est de 2 à 4 mils. L'épaisseur souhaitée peut généralement être atteinte en appliquant une quantité généreuse d'époxy sur la surface du chariot. En étalant jusqu'à ce que la surface soit lisse et uniforme, puis en plaçant soigneusement le chariot sur la surface et en poussant directement vers le bas pour faire sortir l'excès d'époxy, le chariot aura tendance à s'auto-niveler dans la plage d'épaisseur d'adhésif visée.
Résistance à la manipulation - Il faut attendre 7 heures avant que l'Araldite 2011 atteigne sa pleine résistance à la manipulation - il peut être nécessaire de maintenir les chariots sur le revêtement à l'aide de ruban adhésif ou d'un matériau similaire jusqu'à ce qu'il soit partiellement durci.
Informations sur la manipulation et le stockage des époxydes - les températures des matériaux pour le mélange, la température de stockage entre deux utilisations et la durée de conservation sont également des considérations importantes lors de l'utilisation de l'adhésif Araldite.
Chaque fois que des défaillances inattendues ou prématurées se produisent, il est important de revoir l'adhésif utilisé et son processus d'application pour y apporter des modifications.
Indépendamment d'autres aspects, le revêtement lui-même peut être un facteur décisif dans le choix de l'adhésif. Diverses applications ont été reçues dans le cadre du programme d'échantillons clients de DeFelsko.
Lors de l'essai d'un échantillon, un fin revêtement UV sur du polycarbonate transparent, l'époxy Araldite n'a pu obtenir qu'un arrachement de 20 % du revêtement, avec une défaillance de 80 % de l'adhésif. La rupture s'est produite à environ 400 psi. Lorsque l'Araldite a été remplacée par un adhésif Loctite Glass Bonding, l'arrachement a atteint les 100 % souhaités avec une résistance attendue de 600 psi.
Dans un autre échantillon, un revêtement lisse de type Teflon sur de l'aluminium, l'époxy Araldite et plusieurs autres adhésifs ont connu une défaillance de 100 % du revêtement adhésif à moins de 100 psi. L'adhésif Loctite Glass Bonding a pu fournir des arrachements partiels à plus de 1500 psi, mais la répétabilité n'était pas suffisante pour le recommander directement. Il a été recommandé à l'utilisateur de travailler avec les fabricants d'adhésifs pour trouver une alternative plus adaptée à l'application.
De nombreux clients s'informent sur l'utilisation des cyanoacrylates, qui sont des adhésifs à un composant communément appelés "colles folles", à la place de l'époxy à deux composants fourni. Les cyanoacrylates sont surtout connus pour leur temps de durcissement plus rapide, leur facilité d'application et leur force de cohésion relativement forte. Leur principal inconvénient est qu'ils ont tendance à provoquer des défaillances de l'adhésif à des forces d'adhérence plus élevées, tant au niveau de l'interface dolly-adhésif que de l'interface revêtement-adhésif. Ils peuvent néanmoins être acceptables et même préférés pour des applications spécifiques à faible force d'adhérence.
Il convient de noter que même les adhésifs à durcissement rapide tels que les cyanoacrylates (durée de vie mesurée en minutes plutôt qu'en heures) sont sujets à des augmentations significatives de la force d'adhérence lorsque le temps de durcissement augmente. Dans une expérience norvégienne bien documentée, 4 cyanoacrylates différents ont tous montré une augmentation significative de la force d'adhérence lorsque le temps de polymérisation était augmenté de 1 à 5 heures à température ambiante. Les augmentations allaient de 7 à 21 %. En outre, la variation entre les résultats des cyanoacrylates a eu tendance à diminuer avec l'augmentation du temps de polymérisation.
Bien que l'Araldite 2011 soit recommandé comme un adhésif polyvalent accepté par l'industrie, il appartient à l'utilisateur de choisir un adhésif qui répond le mieux aux exigences des tests d'adhésion spécifiques à son application. Si l'adhésif sélectionné ne réagit pas au revêtement, il constitue un choix acceptable tant que la majorité des défauts 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
