Brevet FR2564913A1 — publié le 19851129

Procédé d'assemblage de structures par collage au trempé L'invention concerne un procédé d'assemblage de structures, préférentiellement de structures automobiles par collage au trempé. On a décrit dans la demande de brevet français NO 84.04464 de la demanderesse des procédés d'assemblage de structures par collage au trempé ; ces procédés comportant, un préassemblage par un soudage limité à un minimum de points nécessaires au maintien des structures pendant la manutention ; les structures ainsi préassemblées sont ensuite collées par un trempé dans un bain d'adhésif. Généralement les procédés d'assemblage ainsi définis emploient, selon une première variante des adhésifs servant simultanément de revêtement anti-corrosion, ou bien selon une seconde variante comportent des moyens pour éliminer l'excédent d'adhésif à l'extérieur des jonctions, une opération de protection anti-corrosion étant appliquée après l'assemblage. Le procédé qui fait l'objet de l'invention se caractérise par le fait que le revêtement anti-corrosion précède l'opération de collage. Ce procédé présente l'avantage de réduire le nombre d'opérations nécessaires. Il se caractérise aussi par le fait que l'opération de revêtement anti-corrosion est une opération d'électrophorèse non pénétrante du type EPC (Electro Powder Coating), ce type de revêtement ayant la propriété d'épargner les zones de jonction ainsi que les parties creuses où le métal reste apparent. I I se caractérise aussi par la composition du bain d'adhésif qui peut être selon une première variante composé d'une colle anaérobie durcissant à l'abri de l'air ; ou selon une deuxième variante une colle cyanoacrylique ou acrylique durcissant en présence d'ions métalliques préférentiellement d'ions ferreux. Ainsi quand les structures préassemblées sont trempées dans le bain d'adhésif le durcissement de la colle ne peut se produire qu'aux zones de jonction, dans le cas de la première variante parce que les zones de jonction sont à l'abri de l'air et dans le cas de la deuxième variante parce que la colle est en contact avec les ions métalliques dans les zones de jonction où l'électrophorèse ne s'est pas déposée. Ainsi le procédé selon l'invention comprend la gamme d'opérations suivantes - Préassemblage de la structure - Traitement de surface approprié du substrat. Cette opération sera préférentiellement une opération de dégraissage et de phosphatation si le substrat est en tôle d'acier - Trempé dans un bain EPC - Rinçage - Cuisson de l'EPC en étuve - Trempé dans un bain de colle (colle anaérobie, cyanoacrylique, ou acrylique) - Egouttage et polymérisation de la colle dans les jonctions - Rinçage de l'excès de colle à l'extérieur des jonctions - Sèchage. La structure est ainsi munie d'un revêtement anti-corrosion et ses jonctions sont collées. La fig. 1 représente la jonction de deux éléments de structure La fig. 2 représente un schéma d'installation selon l'invention La fig. 3 représente une éprouvette d'essai traitée selon l'invention La fig. 4 est une vue de profil de la fig. 3 La fig. 1 représente deux éléments de tôles 1 et 2 munis d'un revêtement anti-corrosion 3 épargnant la jonction 4 dans laquelle pénêtre une colle anaérobie, cyanoacrylique ou acrylique. La fig. 2 représente le schéma d'une installation pour traiter les structures selon l'invention. On voit sur la fig. 2 un convoyeur 5 sur lequel sont suspendues des structures préassemblées 6. Il passe par une zone 7 de traitement de surface qui sera préférentiellement une zone de dégraissage et de phosphatation. Les structures sont ensuite trempées dans un bain EPC représenté en 8 ; puis elles remontent vers une zone de rinçage 9 comportant des injecteurs 10 et un bac récupérateur 11. Les structures passent ensuite dans une étuve 12 pour la cuisson des peintures, les zones de jonctions ayant été épargnées par le bain EPC. Les structures sont ensuite trempées dans le bain de colle 13. Les colles anaérobies cyanoacryliques ou acryliques recouvrent l'ensemble des structures en pénétrant dans les jonctions. Les structures passent ensuite dans une zone d'égouttage 14 et de polymérisation de la colle, cette polymérisation ne se produit qu'aux jonctions soit en raison de l'absence d'air soit en raison de la présence d'ions métalliques. Un plan incliné 15 renvoie la colle égouttée vers le bain de colle 13. Après l'égouttage et la polymérisation aux jonctions il reste un excédent de colle non polymérisée à l'extérieur des jonctions, il est éliminé par un rinçage avec un solvant approprié. On voit sur la fig. 2 une zone de rin çage 16 avec des injecteurs 17 et un bac de récupération 18. Le mélange de colle et de solvant du bac 18 est renvoyé vers un séparateur 19 agissant par distillation ou ultrafiltration ou tout autre moyen approprié. Le séparateur dirige le solvant récupéré vers les injecteurs 17 par un conduit 20 et la colle vers le bain 13 par un conduit 21. Après le rinçage les structures passent par une zone de séchage 22 dont elles sortent assemblées et revêtues de peinture anti-corrosion. Les qualités mécaniques de l'assemblage réalisé selon le procédé peuvent être testées de la manière suivante. On réalise une éprouvette d'essai composée (Fig. 3 et 4) de deux tôles 23 et 24 de 60 mm de large, disposées de manière à être jointives d'un côté et écartées de 1 mm de l'autre côté, le recouvrement est de 15 mm. Un préassemblage est réalisé à l'aide de deux points de soudure 25 et 26. Après protection EPC et cuisson on plonge l'éprouvette dans une colle lui64.8 et on constate une bonne pénétration dans l'interstice, ce qui nécessite un temps d'attente de 1,5 à 2 minutes. Après égouttage et polymérisation on découpe les points de soudure 25 et 26 du préassemblage et on détermine la résistance au cisaillement de l'éprouvette. On obtient un résultat compris entre 4 et 5 MPa. Avec une colle de type cyanoacrylique les résultats sont de 3 MPa. Revendications 1. Procédé d'assemblage de structures, préférentiellement de structures automobiles, par collage au trempé, comportant - un préassemblage par soudage - un trempé dans un bain de revêtement anti-corrosion - un trempé dans un bain de matériau adhésif caractérisé en ce que le trempé dans le bain anti-corrosion 8 précède le trempé dans le bain d'adhésif 13. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le trempé dans le bain anti-corrosion 8 consiste en une électrophorèse non pénétrante préférentiellement du type EPC (Electro Powder Coating). 3. Procédé selon la. revendication 2, caractérisé en ce que le bain d'adhésif 13 est un bain de colle anaérobie. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bain d'adhésif 13 est un bain de colle cyanoacrylique ou acrylique, durcissant en présence d'ions métalliques, préférentiellement d'ions ferreux. 5. Procédé selon la revendication 1 ou l'une quelconque des reven dîcations précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte la gamme suivante - Préassemblage de la structure 25, 26 - Traitement de surface approprié du substrat 7, préférentiellement dégraissage et phosphatation, si ie substrat est en tôle d'acier - Trempé dans un bain d'électrophorèse non pénétrante préférentiellement EPC 8 - Rinçage9 - Cuisson de l'EPC en étuve 12 Trempé dans un bain de colle 13 (colle anaérobie, cyanoacryiique ou acrylique) - Egouttage et polymérisation de la colle dans les jonctions 14 - Rinçage 16 6. Structure composée de tôles assemblées, caractérisée en ce que l'assemblage se fait par collage au trempé selon le procédé objet de l'une quelconque des revendications 1 à 5.