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Les théories du collage

Les types de contraintes

Les types de ruptures

Énergie de surface

Dilatation différencielle

Idées de consomation

Reussir son collage

Le Glossaire du collage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GLOSSAIRE

Un mot technique vous échappe ?  Il est peut-être dans le glossaire.

 

Activateur :

L'activateur déclenche la polymérisation. Il peut être un agent physique (U.V., chaleur) ou un produit chimique. Il est quelquefois utilisé pour conditionner les surfaces à encoller, par exemple si un apport d'ions métalliques est nécessaire (résines anaérobies).

 

Adhérence :
Effet des liaisons entre les molécules des surfaces de deux corps. L'adhérence maintient les corps assemblés, s'oppose aux forces appliquées qui tendent à les séparer et se mesure par l'énergie nécessaire pour rompre ces liaisons. L'adhésif a précisément cette propriété vis à vis de nombreux corps dépourvus d'adhérence mutuelle.
mpre ces liaisons. L'adhésif a précisément cette propriété vis à vis de nombreux corps dépourvus d'adhérence mutuelle.

Adhésif :
Matière capable d'exercer, sous conditions, une adhérence sur les surfaces de matériaux variés. L'adhésif est le "tiers corps" qui permet l'assemblage par adhérence. La distinction entre "colle" et "adhésif" n'est pas rigoureuse et les deux mots sont souvent interchangeables.

Adhésif anaérobie :
Adhésif ou colle dont la polymérisation est provoquée en l'absence d'air par la présence d'ions métalliques.

Adhésifs bicomposants :
Adhésifs à prise chimique résultant du mélange d'une résine et d'un durcisseur qui la fait polymériser. Le mélange est réalisé juste avant utilisation.

Adhésif monocomposant :
Adhésif utilisé tel quel, sans nécessiter d'autres produits pour polymériser ou durcir. Cela n'exclut pas un activateur éventuel.

Adhésif structural :
Qualifie un adhésif ayant des caractéristiques mécaniques élevées.

Adhésion : Liaison par contact d'un adhésif sensible à la pression sur la surface à laquelle il est appliqué (substrat) pour de nombreux adhésifs. On distaingue 3 étapes à l'adhésion : le tack, adhésion initiale, adhésion finale.

Adhésion finale : L'adhésion finale se mesure (en général après 72h) lorsque l'adhésif à développé un mouillage optimal de la surface.

Adhésion initiale : S'obtient immédatement après l'application d'une pression sur le ruban en contact avec le substrat.

Les différents stades de l'adhésion

 

Bi-composant :
La réaction chimique (polymérisation) entre les deux composants résulte en un assemblage de très haute résistance (structural).

Cisaillement :
Une traction est exercée sur le joint, de sorte que les deux parties de l'assemblage glissent l'une sur l'autre dans la direction opposées. Tout l'adhésif contribue à renforcer le pouvoir d'adhésion.

Phénomène de cisaillement

Clivage :
La force de traction est concentrée à l'une des extrémités du joint et exerce une traction d'écartement au niveau du joint. Théoriquement, l'autre extrémité du joint ne subit aucune contrainte.

 Phénomène de Clivage

Cohésion :
Ensemble des forces résultant des liaisons multiples qui tendent à associer entre elles les différentes parties d'un liquide ou d'un solide. Par extension, ce terme caractérise certaines propriétés du film de colle ou du support. 

Colle :
Terme qui désigne les adhésifs, et quelquefois les liants hydrauliques (chaux, ciments et mortiers). La tendance est d'appeler "colle" des produits liquides élaborés à partir de substances naturelles (végétales, animales, minérales), en réservant "adhésif" aux produits obtenus à partir de résines synthétiques ou d'élastomères.

Coller :
Solidariser, souvent de façon permanente, deux objets, dont on maintient en contact une portion de leurs surfaces au moyen d'adhésif.

Conformabilité :
Propriété d'un ruban de se conformer et d'être en contact complet avec la surface d'un objet de forme irréguliaire sans fronces ni plis.

Consommation de colle :
Grandeur qui mesure la masse (ou le volume) de l'adhésif (comptée en produit sec) répartie par unité de surface sur les faces à coller (par exemple : en gr/m²).
 

Contre-collage :
Application sur un matériau en feuille (ou en plaque) d'une ou de plusieurs feuilles (ou plaques) à l'aide d'un adhésif pour obtenir un matériau composite plus épais (exemple : le bois « contreplaqué »).

Cyanoacrylates :
Résines thermoplastiques résultant de la polymérisation d'une molécule de carbone combinée avec un radical méthyle ou éthyle ou butyle, etc. Ce sont des adhésifs à prise très rapide sous l'effet d'une base faible ou d'humidité. Ils ont une grande résistance à la traction mais une résistance moyenne aux chocs.

Délai de conservation :
Synonyme de « DUREE DE STOCKAGE ».
 

Délai de manipulation :
Temps au terme duquel l'assemblage collé peut être manipulé sans dommage. 

Délai de mise en service :
Temps au terme duquel la prise de l'adhésif est suffisante pour utiliser l'assemblage dans des conditions normales. 

Délai d'utilisation :
Synonyme de « VIE EN POT ». 

Démoulage :
Pour le moulage de pièces de différents matériaux - plastiques, résines à couler, métaux, etc. - on utilise souvent des agents de démoulage pour empêcher que la pièce ne colle au moule. Si les moulages doivent ensuite être assemblés par collage, les traces de démoulage qui subsisteraient (en particulier les silicones) rendraient ce collage inopérant. L'abrasion (ou le sablage) est souvent le remède, surtout si la nature de l'agent de démoulage n'est pas connue. 

Dépôt au mètre carré :
Quantité (masse ou volume) de colle nécessaire pour encoller une surface de 1m², par un procédé d'application et dans des conditions pratiques de mise en oeuvre déterminées. 

Diluant :
Liquide partiellement ou totalement miscible dans l'adhésif et qui en modifie la concentration ou la viscosité (un solvant par exemple). 

Dispersion :
Résultat de l'action de disperser de fines particules solides ou liquides (phase discontinue) au sein d'un liquide (phase continue). Les suspensions et les émulsions sont des dispersions.
 

Dissolution :
Terme utilisé à l'origine pour désigner une solution de caoutchouc naturel dans un solvant vrai. Par extension, toute solution d'élastomère utilisée comme adhésif.

Double Face :
Support ayant reçu une couche d'une masse adhésive sur ses deux faces, comportant en général un intércalaire amovible pour éviter aux deux faces adhésives de coller entre elles. Le support est utilisé essentiellement comme un soutien pour l'adhésif.

Vue d'un double face

Doseur applicateur :
Appareil destiné à doser et à déposer une quantité de colle convenable. Certains appareils fractionnent l'adhésif en gouttes, d'autres le déposent en cordons ou encore enduisent les surfaces. 

Durcisseur :
Agent favorisant la réticulation d'adhésifs à base de résines thermodurcissables ou d'élastomères. 

Durée d' emploi :
Synonyme de « VIE EN POT ». Temps variable avec la température et s'écoulant entre le moment où l'on ajoute l'agent réticulant et le moment où la colle ne peut plus être utilisée par suite de l'élévation de sa viscosité (début de prise). Cette transformation irréversible élimine l'adhérence et l'addition d'un solvant ne permet pas d'obtenir un collage ultérieur, malgré l'abaissement de la viscosité qu'il peut procurer

Durée de stockage :
Durée maximale de conservation en stock de la date de fabrication à la date au delà de laquelle les caractéristiques du produit ne sont plus assurées.

Elasticité :
Aptitude d'un matériau à reprendre dimensions et formes initiales quand les forces appliquées de déformation ont cessé d'agir. L'élasticité confère à certains adhésifs la souplesse après prise et évite leur rupture fragile

Elastomère :
Néologisme (élastique et polymère). Polymère naturel ou synthétique doué de propriétés élastiques dans un large domaine de déformation sous des forces relativement faibles.

Encollage :
Etalement de l'adhésif sur les matériaux à coller.

Encollage double :
Encollage de chacune des deux pièces à assembler.

Encollage simple :
Encollage d'un seul des supports.

Epoxy :
Polymères synthétiques portant des groupements époxy en bout de chaînes, susceptibles de réagir avec différents types de "coréactants" ou durcisseurs (amines, anhydrides, diacides, polyamides, di-isocyanates). La réticulation des chaînes époxy et des pontages procure une grande résistance physique et mécanique ainsi qu'une grande inertie chimique à l'adhésif. Ces résines sont thermodurcissables et polymérisent, soit à chaud, soit par mélange à froid avec un durcisseur. Elles peuvent être chargées de poudres métalliques ou de bois pour donner des mastics ou des produits semi-liquides utilisables pour des moulages et des collages.

Etanchéité :
Fonction d'imperméabilité aux fluides, assurée par des matériaux de type mastics à la jonction des éléments assemblés.

Extrait sec :
Pourcentage de matière non volatile, exprimé en masse, dans un adhésif.

Filmogène :
Un produit est dit FILMOGENE lorsque, après séchage, il donne un film présentant des propriétés mesurables.

Fluage :
Déformation irréversible et progressive, à la manière d'un écoulement, d'un matériau sous l'action de sollicitations extérieures (forces, pression). Improprement : écoulement visqueux d'un adhésif à température élevée.

Hot-Melt :
Terme anglais non admis signifiant adhésif fusible. 

Joint :
La forme du joint détermine le mode de sollicitation permis à l'assemblage. En augmentant la surface collée, elle élève la sécurité du collage.

Joint de colle :
L'espace occupé par l'adhésif entre les surfaces collées détermine l'épaisseur du joint : mince, semi-épais ou épais.

LSE : Low Energy Surface : Matériau à basse énergie de suface.

Mastic :
Les MASTICS sont des produits épais; élasticovisqueux à propriétés adhésives et susceptibles de durcir. Les mastics de jointoiement sont utilisés pour jointoyer deux pièces, colmater des interstices, réaliser une étanchéité (à l'eau, à l'air, aux poussières). Ils ne sont pas des colles à proprement parler. Leur viscosité peut varier de 300 000 à plusieurs millions de centipoises.

Monomère :
Substance constituée de molécules de faible masse moléculaire susceptibles de se lier entre elles ou à d'autres molécules monomères pour former un oligomère, un polymère ou un copolymère.

Mouillabilité : Avec le test de la goutte d'eau, détermine le degré de l'énergie de la surface à coller. Plus l'énergie de surface est basse, plus le collage sera difficile, et plus la goutte "mouille" le support, plus le collage sera aisé.

Matériau à haute
énergie de surface

Matériau à moyenne
énergie de surface

Matériau à basse
énergie de surface

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Pelage : L'une des surfaces doit être souple. La tension est concentrée sur une fine ligne, à la surface de l'assemblage. C'est exactement à cet endroit que l'adhésif se séparerait si la surface souple était pelée du plan de joint. Une fois le pelage entamé, la ligne de tension se situe en avant du front de séparation.

Phénomène de Pelage

Plasticité :
Propriété d'un matériau de demeurer déformé après suppression de la contrainte de déformation (allongement, pliage, etc.). 

Plastifiant :
Produit susceptible de conférer au film d'adhésif une souplesse d'autant plus durable que sa tension de vapeur est plus faible à la température d'utilisation.
 

Plastique :
Se dit d'un matériau pouvant subir des modifications irréversibles de forme sous une contrainte mécanique ou un changement de température. Il est susceptible d'être moulé. « Matière plastique » désigne souvent un composé macromoléculaire obtenu par polymérisation, polycondensation, polyaddition ou autre procédé similaire à partir de molécules de poids moléculaire inférieur ou par modification chimique de macromolécules naturelles. Désigne aussi les silicones et autres composés similaires.
 

Polymère :
Produit naturel ou de synthèse obtenu par liaisons chimiques des molécules (polyaddition ou polycondensation) d'un ou plusieurs monomères (copolymérisation).

Pouvoir couvrant :
Terme appartenant au vocabulaire de l'industrie des peintures à éviter à propos des adhésifs et des colles (voir "RENDEMENT" et "DEPOT AU METRE CARRE").

Polymérisation :
Réaction chimique au cours de laquelle les molécules du monomère se combinent pour former des polymères.

Préencollage :
Application d'une première couche d'adhésif pouvant être considérée comme un primaire. 

Préparation (de surface) :
Ensemble des opérations à effectuer sur la surface à encoller pour favoriser le contact entre l'adhésif et le substrat. De là dépend en grande partie la résistance du collage. La surface doit être débarrassée par différents moyens (solvants, abrasifs, etc.), de toute trace risquant de s'interposer entre la colle et le matériau à coller. Dans certains cas, l'opération consiste à modifier la nature non polaire de cette surface (voir activateur).

Primaire :
(Quelquefois dénommé improprement "primer"). Couche de préparation destinée, selon le cas, à permettre ou à améliorer l'accrochage ultérieur de l'adhésif.

Prise de la colle :
Transformation physique ou chimique de l'adhésif qui durcit, ce qui rigidifie l'assemblage collé.
 

Prise à chaud :
Prise de la colle provoquée ou accélérée par une élévation de la température.
 

Prise à froid :
Prise de la colle à température ambiante.
 

Prise de l'adhésif :
Transformation physique ou chimique de l'adhésif pendant laquelle les forces d'adhésion et de cohésion se développent, ce qui entraîne une rigidification de l'assemblage collé. Prise à chaud : prise de la colle provoquée ou accélérée par une élévation de la température. Prise à froid : prise de la colle à température ambiante. 

Réactivation :
Procédé qui réactive les propriétés adhésives d'un adhésif (sous l'influence de la chaleur, d'un solvant ou de l'eau).

Rendement :
Surface ou nombre d'unités encollées, par un procédé d'application déterminé, dans les conditions pratiques de mise en oeuvre, par unité de volume ou de masse de la colle prête à l'emploi ou de masse de colle sèche. Note : Ce rendement est difficile à déterminer à priori sans essais préalables puisqu'il dépend :
- de la nature et l'état des surfaces à coller ;
- du procédé d'application ;
- des conditions de mise en oeuvre de ce procédé.
 

Résines :
Substances organiques, solides ou semi-fluides, en général insolubles dans l'eau, solubles sous certaines conditions dans de nombreux solvants organiques. Elles peuvent être artificielles, naturelles ou synthétiques. Au sens large, le terme est utilisé pour désigner tout produit polymétrique qui est une matière de base pour l'industrie des matières plastiques.

Résistance :
La résistance mesure les forces nécessaires pour rompre l'assemblage. On utilise pour les essais des éprouvettes dont la résistance est, si possible, supérieure à la cohésion de l'adhésif, par exemple, des éprouvettes en acier pour des adhésifs anaérobies, cyanoacrylates, epoxydes, etc. Selon le type d'essai, on mesurera la résistance à la traction, au cisaillement, au choc, en traction - cisaillement, à la compression, au pelage, à la chaleur - d'autres essais concernent la résistance au vieillissement sous l'effet de la chaleur, aux produits chimiques, solvants, intempéries, vapeur d'eau, etc. La mesure n'est significative dans ces cas-là que s'il y a rupture cohésive de l'adhésif et non du substrat, ou encore rupture de l'adhésion colle/substrat. D'autres essais (clivage ou arrachement) sont possibles mais peu utilisés. Vingt essais au moins - pour lesquels les matériaux, les procédures de préparation, d'assemblage et de polymérisation sont contrôlés - sont nécessaires pour interpréter les résultats. On donne habituellement le maximum, le minimum et la moyenne des essais. Dans les calculs d'assemblages à l'aide de ces résultats, on introduit souvent des facteurs de correction (coefficients de sécurité) tenant compte des conditions particulières de travail, d'environnement, des matériaux assemblés, de leur état de surface, etc.

Retardateur :
Produit ou mélange qui, ajouté à l'adhésif ou à la colle, en retarde la prise et par là, augmente la durée de stockage ou la vie en pot.

Réticulation :
Transformation irréversible partielle ou totale, par réaction chimique, d'un réseau bi-dimensionnel de molécules en un réseau tridimensionnel plus rigide. C'est la réaction de base des adhésifs avec durcisseurs, comme les liaisons multiples intermoléculaires covalentes ou ioniques entre les chaînes de polymères.

Retrait :
D
iminution de volume d'un adhésif constatée au terme de sa prise.

Rhéologie :
Comportement de la déformation et de l'écoulement de la matière en fonction des forces extérieures appliquées et des caractéristiques rhéologiques des matériaux : la viscosité, l'élasticité et la plasticité.

Seuil d'écoulement :
Contrainte appliquée au delà de laquelle la déformation des matériaux n'est plus élastique mais permanente. 

Sollicitation :
On désigne ainsi la direction de l'effort exercé par rapport au plan de collage sur un assemblage collé, ce qui permet d'établir des éprouvettes correspondant à différentes sollicitations. On parle de traction lorsque l'effort de désassemblage est perpendiculaire au plan de collage ; de cisaillement lorsqu'il est parallèle au plan de collage, etc. 

Solvant :
Liquide, simple ou mixte, et volatil des conditions normales de séchage, qui dissout la colle totalement ou partiellement. 

Stabilisant :
Adjuvant de certains matériaux plastiques qui aide au maintien de certaines caractéristiques des valeurs voisines 

Stérigme :
Nom générique désignant tout matériau devant être assemblé par collage. 

Substrat :
On désigne ainsi les matériaux des pièces dont une certaine portion de la surface supportera l'adhésif. 

Support :
Matériau sur lequel est appliquée la colle. 

Tack :

Valeur instantanée de l'adhésion obtenue par simple contact sans pression sur un substrat.

 

Temps de manipulation :

Temps requis avant de pouvoir manipuler des pièces collées et les soumettre à une autre traitement. Ce temps est fonction du substrat à lier, de la température et de l'humidité.

Temps de gommage :
Temps s'écoulant entre le moment d'encollage ou la réactivation de l'adhésif et celui où l'on peut procéder à l'affichage (ou assemblage). 

Temps de travail ou temps ouvert:

Temps pendant lequel un adhésif reste suffisamment liquide pour "mouiller" correctement un substrat.

 

Thermocollant :
Se dit d'un matériau présentant des propriétés adhésives à chaud.

Thermodurcissable :
Se dit d'un adhésif dont la réticulation est provoquée par chauffage. Caractérise une résine transformable irréversiblement en un produit infusible et généralement insoluble, après apport physique d'énergie (chaleur, radiation).

Thermoplastique :
Se dit d'un corps susceptible, en principe, d'être ramolli de façon répétitive, par élévation de température et durcissable par refroidissement.

Thixotropie :
Une substance est dite thixotrope lorsque, soumise à agitation, sa viscosité apparente diminue en fonction de la durée et de l'intensité de l'agitation, et que sa viscosité apparente initiale réapparaît après un certain temps de repos.

Traction :
Un arrachement horizontal est exercée de manière uniforme sur toute la surface du joint. Tout l'adhésif contribue à renforcer le pouvoir d'adhésion.

Phénomène de Traction ou d'Arrachement

Transfert :
Ruban double face consistant en un film d'adhésif sans support mais avec un intercalaire de protection

 

Vue d'un ruban transfert

Vie en pot :
Temps variable avec la température et s'écoulant entre le moment où l'on ajoute l'agent réticulant et le moment où la colle ne peut plus être utilisée par suite de l'élévation de sa viscosité (début de prise). Cette transformation irréversible élimine l'adhérence et l'addition d'un solvant ne permet pas d'obtenir un collage ultérieur, malgré l'abaissement de la viscosité qu'il peut procurer. 

Viscoélasticité :
Propriété des adhésifs de la famille VHB qui leur confère des propriétés de dissipation de l'énergie des contraintes en particulier lors d'efforts générés par exemple par la dilatation différentiée des deux substrats assemblés.

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Viscosité :
Exprime la force de résistance à l'écoulement d'un liquide ou d'un gaz s'exerçant en son sein par unité de surface dans le sens opposé au mouvement. La fluidité est le contraire de la viscosité. La viscosité se mesure au viscosimètre et s'exprime, par exemple, en centipoises. A titre indicatif, signalons que les vernis adhésifs les plus fluides ont des viscosités comparables à celles de l'eau (100 centipoises), des colles en pâte de 4.000 à 70.000 centipoises, des colles à bois de 8.000 à 30.000 centipoises, et des colles mastics de 100.000 à 300.000 centipoises.

Vulcanisant :
Agent réticulant (ou de pontage) employé plus particulièrement dans le domaine des élastomères.
 

Vulcanisateur :
Employé improprement pour vulcanisant.
 

Vulcanisation :
Création à l'aide d'un agent réticulant ou de pontage (vulcanisant) des liaisons intermoléculaires modifiant de façon irréversible les caractéristiques du produit d'origine. Passage d'un état à prédominance plastique à un état à prédominance élastique.

 

 

 

                    

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