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 afin d'assurer un collage solide at interfaces dolly et revêtement-adhésif.
L'objectif fondamental des essais d'adhérence est de provoquer une défaillance du revêtement. Le revêtement testé peut présenter une défaillance de l'interface entre le substrat et le revêtement ou entre les différentes couches du revêtement dans le cas d'une application multicouche. Les revêtements peuvent également présenter une défaillance de cohésion au sein d'une couche particulière. L'adhésif idéal est celui qui assure une liaison plus forte at interfaces entre le dolly 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 d'arrachement sont valables 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 durcissement - Le temps de durcissement suggéré par Araldite 2011 pour la plupart des applications est de 24 heures. Une expérience a consisté à tirer 24 dollies après 24 heures de durcissement et 24 dollies supplémentaires après 5 jours de durcissement. Les résultats étaient assez similaires avec une rupture moyenne de l'adhérence de l'adhésif at 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 la fenêtre prévue de 24 heures.
Durée de vie - Araldite 2011 a une durée de vie de 2 heures at température ambiante, ce qui peut faciliter la mise en place des dollies 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'époxy en deux parties. Le piston unique intégré dans les tubes de colle Araldite est idéal pour contrôler les rapports de mélange. Le processus de mélange nécessite néanmoins l'attention de l'utilisateur pour s'assurer qu'il n'y a pas de blocages qui pourraient 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 provenant de l'environnement.
Épaisseur d'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 être obtenue en appliquant une quantité généreuse d'époxy sur la surface du dolly . En l'étalant jusqu'à ce qu'elle soit lisse et uniforme sur toute la surface, puis en plaçant soigneusement le dolly sur la surface et en poussant droit vers le bas pour faire sortir l'excès d'époxy, le dolly aura tendance à s'auto-niveler dans la plage d'épaisseur d'adhésif ciblée.
Résistance à la manipulation - Araldite 2011 a un délai d'attente de 7 heures pour atteindre la pleine résistance à la manipulation - cela peut nécessiter de maintenir les dollies sur le revêtement à l'aide d'un ruban adhésif ou d'un matériau similaire jusqu'à ce qu'il soit partiellement polymérisé.
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 téflon sur de l'aluminium, l'époxy Araldite et plusieurs autres adhésifs ont subi une défaillance totale du revêtement at moins de 100 psi. L'adhésif Loctite Glass Bonding a permis d'obtenir des arrachements partiels at plus de 1500 psi, mais la répétabilité n'était pas suffisante pour le recommander directement. La recommandation faite à l'utilisateur était de travailler avec les fabricants d'adhésifs pour trouver une alternative plus adaptée à l'application.
De nombreux clients se renseignent 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 élevée. Leur principal inconvénient est qu'ils ont tendance à se décoller at forces d'adhérence plus élevées at tant au niveau de l'interface dolly qu'au niveau de l'interface revêtement-adhésif. Ils peuvent encore 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 est plus long. Dans une expérience norvégienne bien documentée,Ž 4 cyanoacrylates différents ont tous démontré des augmentations significatives de la force d'adhérence lorsque les temps de durcissement ont été augmentés de 1 à 5 heures at température ambiante. Les augmentations allaient de 7 à 21%. En outre, la variation entre les résultats pour les cyanoacrylates a eu tendance à diminuer à mesure que les temps de polymérisation augmentaient.
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
