Brevet FR2506864A1 — publié le 19821203

La présente invention concerne un procédé pour assembler des sections 1.3minées d'aluminium et d'alliages d'aluminium, en particulier pour les panneaux de portes, d'ailes, de capots et de hayons des véhicules à moteur. A présent, les panneaux de véhicules à moteur sont pressés en acier C7 XX à une épaisseur qui varie de 0,6 à 0,9 mm selon l'application prévue. Ces panneaux sont fixés à leur bSti respectif par une opération d'assemblage des zones périphériques au moyen d'adhésifs du type époxy à un seul composant sous forme de pâte qui assure une bonne adhérence à la fois pour les tôles neuves et pour les tôles soumises à vieillissement et même pour les tôles légèrement grasses. L'une des tendances actuelles de l'industrie des véhicules à moteur réside dans la diminution de leur poids, afin évidemment de dia.inuer la co-nsonûtîon de carburant. Dans cette situation, il est important d'utiliser des matériaux àbasse densité comme l'aluminium pour la construction des pièces en mouvement et des panneaux des véhicules ; on se heurte alors aux problb es posés par leur fixation à la carrosserie. La présente invention concerne un procédé pour assembler des sections laminées d'aluminium et d'alliages d'aluminium. Conformément à l'invention, on soumet les parties à assembler aux opérations suivantes a) nettoyage de surface ; b) lavage dans l'eau à température ambiante c) chromatation dans une solution à pH 1,8 à 2 composée d'oxyde chromique, de fluoborate de sodium, de ferricyanure de potassium et de nitrate de sodium d) lavage dans l'eau déminéralisée e) séchage f) extrusion d'un bourrelet d'un adhésif du type époxy à un seul composant sous forme de pate sur l'une des surfaces à assembler g) assemblage des parties ; h) rabattage du bord des zones périphériques des parties à 1800, et i) durcissement de l'adhésif à la chaleur. De préférence, le nettoyage de surface du stade a) du procédé selon l'invention consiste en une immersion des parties à assembler dans un solution aqueuse alcaline de phosphate trisodique (Na3P0 12H o), de silicate de sodium et d'un agent 4' 2 tensioactif. Toutefois, ce nettoyage peut également être réalisé à l'aide d'un solvant vaporisé comme le perchloréthylène. Un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est décrit en détails ci-après à titre d'exemple non limitatif. Conformément à ce procédé, on soumet les parties de section laminée en aluminium à un nettoyage des surfaces par immersion dans une solution aqueuse alcaline composée de phosphate trisodique (NA3PO4, 12H2O) à une concentration de 2 à 4 g/l de silicate de sodium (NA2SiO3) à une concentration de 20 à 25 g/l et d'un agent tensio-actif à une concentration de 0,5 à 10,5 g/l. De préférence, le phosphate trisodique est à une concentration de 3 gil et le silicate de sodium et l'agent tensio-actif à des concentrations respectives de 20 g/l et 1 g/l. Les parties à assembler sont immergées pendant une durée de 2 à 5 min à une température de 60 à 70 C. Les parties sont ensuite lavées à l'eau à température ambiante et soumises à chromatation dans une solution à un pH de 1,8 à 2 composée d'oxyde chromique (Cr203) à une concentration de 8 à 12 g/l,de fluoborate de sodium (NaBF4 ) à une concentration de 0,5 à 2 g/l, de 4 ferricyanure de potassium (K3Fe(CN)6) à une concentration de 0,3 à 0,6 g/l et de nitrate de sodium (NaNO3) à une concentration de 0,5 à 2,5 g/l. De préférence, l'oxyde chromique està concentrationde1OWl, le fluoborate de sodium â une concentration de i g/l et le ferricyanurre de potassium et le nitrate de sodium à des concentrations respectives de 0,5 g/l et 2 g/l. Le traitement de chromatation dure de 3 à Smin à température ambiante, et les parties sont ensuite lavées dans l'eau déminéralisée et séchées à l'étuve à une température de 50 à 60 C pendant au moins 15 min Avant l'assemblage des parties, on extrude sur l'une des surfaces à assembler un bourrelet de 3 à 4 mm de diamètre d'un adhésif du type époxy à un seul composant sous forme de pate et,apres assemblage, on rabat les zones phériphériques des parties à 1800. Le stade final du procédé consiste en le durcissement de l'adhésif à la chialeur, dans un four, à une température de 150 à 1700C et en une durée de 30 à 60 mu La température et la durée du durcissement à la chaleur sont fonction du type d'adhésif époxy mis en oeuvre. Le procédé selon l'invention a été mis au point à la suite d'études partant de la mesure de la résistance au cisaillement résiduelle de joints d'assemblage dans des éprouvettes d'alliages d'aluminium 6009 et 6010, n'ayant subi aucun traitement de surface ni application de peinture et qu'on a soumis au vieillissement dans un brouillard salin et dans des cellules à température et humidité controlées pendant 500 heures. On a observé des diminutions très importantes de la résistance au cisaillement résiduelle allant jusqu'à 100%, avec séparation spontanée des joints, à la suite de la formation de chlorure d'aluminium hydraté dans les zones d'assemblage lors de l'exposition au brouillard salin. Or, lorsqu'ils ont été réalisés par le procédé selon l'invention, les joints d'assemblages des éprouvettes, soumis à vieillissement comme décrit ci-dessus > ont une résistance au cisaillement résiduelle qui diminue beaucoup moins fortement et se situe à l'intérieur de limites parfaitement acceptables de l'ordre de 5%, de sorte que l'assemblage réalisé conformément à l'invention est considéré comme entièrement satisfaisant. REVENDICATIONS 1. Procédé pour assembler des sections laminées d'aluminium et d'alliages d'aluminium, caractérisé en ce que lton soumet les parties à assembler aux opérations suivantes a) nettoyage en surface b) lavage dans l'eau à température ambiante c) chromatation dans une solution à pH 1,8 à 2 composée d'oxyde chromique, de fluoborate de sodium, de ferricyanure de potassium et de nitrate de sodium d) lavage dans l'eau déminéralisée e) séchage f) extrusion d'un bourrelet d'un adhésif du type époxy à un seul composant sous forme de patte sur l'une des surfaces à assembler g) assemblage des partie8 ; h) rabattage des sones phériphériques des parties à 1800 et, i) durcissement de l'adhésif à la chaleur. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le nettoyage de surface est réalisé par immersion des parties dans une solution aqueuse alcaline de phosphate trisodique (Na3P04, 22H20) à une concentration de 2 à 4 g/l, de silicate de sodium à une concentration de 20 à 25 g/l et d'un agent tensioactif à une concentration de 0,5 à 1,5 g/l. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le phosphate trisodique, le silicate de sodium et l'agent tensioactif sont à des concentrations respectives de 3 g/l, 20 g/l et 1 girl. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'immersion dure de 2 à Smin dans la solution à une température de 60 à 700C. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution de chromatation est composée de 8 à 12 g/l d'oxyde chromique, de 0,5 à 2 g/l de fluoborate de sodium, de 0,3 à 0,6 g/l de ferricyanure de potassium et de 1,5 à 2,5 g/l de nitrate de sodium. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'oxyde chronique est à une concentration de 10 gll, le fluoborate de sodium à une concentration de 1 g/l, et le ferricyanure de potassium et le nitrate de sodium à des concentrations respectives de 0,5 g/l et 2 g/l. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de chromatation est de 3 à 5min à température ambiante. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séchage est effectué à une température de 50 à 60"C pendant une durée d'au moins 15 min. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bourrelet d'adhésif extrudé a un diamètre de 3 à 4 mm. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le durcissement à la chaleur est réalisé à une température de 150 à 1700C pendant une durée de 30 à 60 min. 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nettoyage de surface est réalisé à l'aide de perchloréthylène vaporisé.