La norme « MBN 10518 Spécifications d'essai pour assurer l'adhérence des attaches d'assemblage » développée par le groupe Mercedes-Benz s'appuie principalement sur la norme « ISO 9142 Adhésifs – Guide pour la sélection des conditions standard de vieillissement en laboratoire pour les essais de joints collés » développée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO). Cette norme internationale couvre les conditions de vieillissement en laboratoire dans lesquelles les joints adhésifs peuvent être exposés à divers effets environnementaux, qu'ils soient climatiques ou chimiques, et permet d'évaluer les effets de ces effets sur certaines propriétés.
Le collage est un processus dans lequel l'assemblage entre deux ou plusieurs pièces est réalisé en solidifiant ou en durcissant un matériau adhésif non métallique placé entre les surfaces imbriquées des pièces. Les surfaces jointes ne fondent pas, mais peuvent être chauffées.
Les conditions de vieillissement s'appliquent aux assemblages collés et peuvent être utilisées pour établir une batterie de tests permettant d'évaluer un adhésif. Les résultats obtenus à l'aide des procédures décrites dans la présente norme peuvent ne pas être valables pour déterminer la durée de vie d'un assemblage collé car il n'y a pas de relation directe entre les résultats des essais et le comportement d'un assemblage collé sur une période donnée dans des conditions de service. Toutefois, pour certaines applications spécifiques, l'expérience des procédures peut permettre d'établir une corrélation. Les conditions de vieillissement doivent de préférence être liées à l'application particulière de l'adhésif.
La norme MBN 10518 § 6.7 se concentre sur le vieillissement en climat chaud alterné. Le vieillissement thermique est un processus irréversible à long terme qui affecte la structure, la composition et la morphologie de divers composés aux températures élevées rencontrées dans les conditions de service. Ce phénomène résulte d’une combinaison de contraintes mécaniques et de changements chimiques, l’oxydation induite par l’oxygène atmosphérique étant un facteur majeur. Les températures élevées provoquent des ruptures de chaîne dans les longues chaînes, en particulier dans les matériaux plastiques, provoquant des interactions entre les chaînes polymères et une diminution ultérieure de la longueur de la chaîne, ce qui modifie le poids moléculaire et les distributions. Ces changements affectent négativement les propriétés du polymère, notamment une diminution de la ductilité, de la fragilité, du farinage, de la décoloration, des fissures et des modifications d'autres propriétés physiques souhaitées.
Les forces d'adhérence reposent généralement sur des interactions physiques, telles que les interactions entre groupes polaires ou polarisables, les liaisons hydrogène ou les forces de van der Waals. Lors du collage de plastiques, notamment avec des adhésifs à base de solvants, les processus de diffusion peuvent également intervenir. Dans ce cas, le plastique présent à la surface du substrat est dissous par le solvant de l'adhésif. Ceci accroît la mobilité des chaînes polymères du plastique, permettant ainsi aux chaînes de l'adhésif de pénétrer. Il en résulte des interactions supplémentaires entre les chaînes polymères de l'adhésif et le substrat. Un composé solide se forme après évaporation du solvant. Les liaisons chimiques sont également importantes pour certaines combinaisons adhésif/substrat, par exemple lors du collage du verre avec des adhésifs silicones, du bois avec des adhésifs polyuréthanes et de l'aluminium avec des adhésifs époxy. La liaison chimique offre une adhérence nettement supérieure à la liaison physique. De plus, la pénétration de l'adhésif liquide dans les substrats peut renforcer l'adhérence après polymérisation.
L'obtention d'une adhérence entre l'adhésif et le substrat nécessite non seulement un adhésif de composition adaptée au substrat, mais impose également des exigences élevées à la surface du substrat. En raison de la courte plage des forces d’adhésion, la nature de la couche superficielle du substrat est très importante. Il doit être fixé suffisamment fermement au corps du substrat. Par exemple, de nombreux adhésifs adhèrent bien à une surface en acier corrodée. Cependant, la couche de corrosion (rouille) n’est pas étroitement liée au substrat. Sous charge, une défaillance peut se produire dans le matériau usé ou entre la couche de rouille et l'acier non usé. Il en va de même pour les produits enduits. L'adhésif doit assurer l'adhérence au revêtement. Le revêtement doit également adhérer suffisamment étroitement au support.
La norme MBN 10518 fournit une méthode de test fréquemment appliquée pour déterminer la force d'adhérence de divers liens d'assemblage.
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