Conception des joints collés
Collage des métaux - Généralités. Caractéristiques

Il est très utile de faire ici un peu d’historique.

Le collage des métaux a commencé vers 1942, sous l’effet de deux événements :

• la découverte par le Pr. Castan, de la société CIBA, des adhésifs époxydes, qui ont permis pour la première fois de réaliser des collages très solides sur métaux, grâce à leur adhérence et à leur résistance mécanique très élevées ;

• la Seconde Guerre mondiale, qui a conduit les Américains à produire en grandes séries des avions et des bateaux de guerre, et donc à rechercher des méthodes d’assemblage plus rapides que les assemblages mécaniques classiques (soudure, rivetage, boulonnage).

On s’est donc enhardi progressivement, en remplaçant des assemblages tout mécanique, par des assemblages mixtes (soudé-collé, serti-collé), puis par des assemblages uniquement collés pour des pièces secondaires.

Après la fin de la guerre, les constructeurs d’avions, tant civils que militaires (Boeing, De Havilland, Fokker, puis Sud Aviation, Aérospatiale, Dassault...) étaient prêts à utiliser davantage le collage pour des pièces métalliques de plus en plus importantes : raidisseurs, volets, gouvernails, renforts de carlingues, pales d’hélicoptères.

L’arrivée des matériaux composites, dans les années 1965 à 1975, pour lesquels le collage est la principale méthode d’assemblage, et le développement de nouveaux adhésifs thermostables, résistant à hautes températures, ainsi que les exigences très élevées de la recherche spatiale, ont encore fait progresser le collage à un rythme très rapide (voir historique dans [BM 4 221]).

L’industrie automobile a commencé à utiliser le collage structural des métaux à partir de 1965-1970, d’abord pour le collage des raidisseurs de capots et de portes uniquement, puis pour le ferrage, et enfin depuis 1980 pour le collage, de plus en plus fréquent, de pièces composites, telles que celles de la carrosserie de la Renault Espace (par exemple).

L’industrie électronique a mis à profit l’un des grands avantages du collage, à savoir la possibilité d’assembler de très petites pièces, et a utilisé les adhésifs cyanoacrylates, époxydes, acryliques... pour le montage de composants en surface (SMD), avec des très grandes cadences, permises par une réticulation accélérée aux rayons UV par exemple.

Enfin, en voyant le succès du collage en aéronautique, toutes les industries l’ont adopté (les skis dès 1965, les vélos, la mécanique, l’horlogerie ont suivi, dans les années 1970 et 1980).

Dans cet article, nous étudierons le collage des métaux et nous nous limiterons aux connaissances spécifiques à celui-ci. Pour certains concepts et certaines définitions générales concernant le collage, nous renverrons le lecteur aux articles « Collage des matériaux. Mécanismes. Classification des colles » , « Collage des matériaux. Caractéristiques, mise en œuvre des colles » , « Collage des matériaux. Applications » dans ce traité.

Cet article est plus particulièrement consacré à la présentation de la conception des joints collés, des caractéristiques des adhésifs et des principales familles d’adhésifs (matérialisées en bleu sur toutes les illustrations), les applications au collage des métaux dans les différentes industries faisant l’objet de l’article .

Cet article constitue la première partie d’une série consacrée au collage des métaux :

• Collage des métaux. Généralités. Caractéristiques Collage des métaux- Généralités. Caractéristiques ;

• Collage des métaux. Applications  ;

• Collage des métaux. Pour en savoir plus .

Le lecteur consultera utilement les articles suivants consacrés aux généralités sur le collage des matériaux :

• Collage des matériaux. Mécanismes. Classification des colles  ;

• Collage des matériaux. Caractéristiques, mise en œuvre des colles  ;

• Collage des matériaux. Applications  ;

• Collage des matériaux. Pour en savoir plus .