EP3224327A1 - Procédé de collage de deux pièces de véhicule automobile avec chauffage direct de la colle - Google Patents

Procédé de collage de deux pièces de véhicule automobile avec chauffage direct de la colle

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EP3224327A1
EP3224327A1 EP15817949.9A EP15817949A EP3224327A1 EP 3224327 A1 EP3224327 A1 EP 3224327A1 EP 15817949 A EP15817949 A EP 15817949A EP 3224327 A1 EP3224327 A1 EP 3224327A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electromagnetic wave
wave
glue
adhesive
plastic material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15817949.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
François Virelizier
Jérôme Brizin
Stéphane GUILLIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plastic Omnium SE
Original Assignee
Plastic Omnium SE
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Filing date
Publication date
Application filed by Plastic Omnium SE filed Critical Plastic Omnium SE
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C09J2477/006—Presence of polyamide in the substrate
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    • C09J2483/00—Presence of polysiloxane
    • C09J2483/006—Presence of polysiloxane in the substrate

Definitions

  • the present invention relates to the field of assembly of automobile parts, and in particular the assembly by gluing of plastic parts.
  • the installation generally comprises a positioning support of one of the parts relative to the other comprising two parts, often metal, for holding each piece.
  • the installation also includes means for heating each part. By thermal conduction, each metal part heats the part that it maintains.
  • a thickness of an adhesive for example thermosetting, is applied to one and / or the other of the parts to be assembled. Then, we report and position the two parts relative to each other. Then, the parts are heated by means of heating to activate or accelerate the crosslinking of the adhesive. Finally, we extract the assembled part of the installation.
  • an adhesive for example thermosetting
  • thermosetting glue Activating or accelerating the crosslinking of the thermosetting glue requires heating the parts for a certain time. During this time, the installation is occupied which constitutes a dead time in the manufacturing process of the room.
  • the assembly method of the state of the art therefore has a capacity limit of production, depending on the cycle time required for the installation to assemble parts.
  • the activation or the acceleration of the crosslinking of the adhesive is achieved by a conductive heat supply by heating the parts to be bonded. This is because the glue is inaccessible because it is placed between the two pieces. It is therefore not possible to heat the glue directly. However, the heating of the parts causes:
  • the object of the invention is to provide a bonding method that overcomes these disadvantages.
  • the invention achieves this by using a combination of materials / electromagnetic wave to directly heat the glue.
  • the invention relates to a method of bonding a first piece of plastic material and a second part, in which at least one layer of adhesive is deposited on at least one of said parts, and the first part is put in place. another piece against the thickness of glue.
  • at least one electromagnetic wave of a given wavelength is selected, so that the transmission of said plastic material with respect to this wave is not zero, and in such a way that the absorbance of the glue vis-à-vis this wave is not zero; and heating at least a portion of the glue by irradiating it directly by emitting said electromagnetic wave through said plastic material so as to activate and / or accelerate a crosslinking of the glue.
  • At least one electromagnetic wave is selected in which the absorbance of said plastic material vis-à-vis this wave is not zero
  • At least one electromagnetic wave is selected whose glue transmission with respect to this wave is not zero.
  • an electromagnetic wave having a wavelength greater than 780 nm and / or a wavelength shorter than 2500 nm it is possible to select an electromagnetic wave having a wavelength greater than 780 nm and / or a wavelength shorter than 2500 nm.
  • a set of electromagnetic waves can be emitted by means of an infrared transmitter for example.
  • An electromagnetic wave can be emitted by means of a laser source, for example.
  • said electromagnetic wave is emitted until, after crosslinking of at least a part of the glue, the manipulation of all the two parts without relative movement of the parts with respect to the other is possible.
  • the plastics material may be chosen from the following materials: a thermoplastic material such as a polyolefin or a thermoplastic styrenic or a polyamide, a thermosetting material, a silicone.
  • the adhesive may be chosen from the following adhesives: polyurethane, epoxy, methacrylate, cyanoacrylate.
  • a plastic material comprising a dye is used, the dye being chosen so that the transmission of the wave through said dye is not zero.
  • At least one of the parts is preheated before placing the second part, and the electromagnetic wave is selected as a function of the temperature of the first part thus preheated.
  • the invention also relates to a gluing installation of a first piece of plastic material and a second piece, comprising:
  • At least one means for transmitting at least one electromagnetic wave through said plastic material at least one means for transmitting at least one electromagnetic wave through said plastic material.
  • the transmission means can be adapted to emit electromagnetic waves of wavelengths between 400 nm and 5000 nm, preferably between 780 nm and 2500 nm.
  • the transmission means may comprise at least one infrared transmitter and / or an infrared lamp and / or a laser source.
  • FIGS. 1 to 3 which are provided by way of example and are in no way limiting, and which describe the method according to the invention.
  • FIGS. 1 to 3 which describe the method according to the invention for bonding a first piece (1) of plastic material (MP) and a second piece (2). This involves the following steps:
  • At least one adhesive thickness (3) is deposited (FIG. 1) on at least one of said parts (1, 2); the thickness of glue required to assemble the two parts (1, 2), regardless of the shape and the thickness of this quantity (cord, film, cluster, etc.);
  • At least one electromagnetic wave of a given wavelength is selected, so that the transmission of said plastic material (MP) with respect to this wave is not zero, and in such a way that the absorbance of the glue (3) vis-à-vis this wave is not zero;
  • the glue (3) is heated by irradiating it with emission of said electromagnetic wave through said plastic material (MP) so as to activate and / or accelerate a crosslinking of the glue (3).
  • a plastic material is a compound of a set of polymers.
  • thermoplastics based on styrenic materials, polyamide and / or polyolefins such as polypropylene, etc.
  • thermosetting materials based on vinylester resin, epoxy resin, etc.
  • silicones based on silicones.
  • the plastics material may consist of resin filled with additives (carbon black, talc, etc.) and / or reinforced with reinforcing elements, such as glass or carbon fibers, for example.
  • the two pieces can be made of plastic, the same plastic material, or different plastics.
  • glues for gluing plastic parts.
  • adhesives (3) such as polyurethane, epoxy, methacrylate and / or cyanoacrylate adhesives.
  • These glues can be one-component glues (this type of cross-linked glue with external factors such as air humidity), one-component glues with a second "encapsulated” component, mixed two-component glues, and / or heat-activatable glues.
  • the other piece (2, 1) After having deposited at least one glue thickness (3) on at least one of the pieces (1, 2), the other piece (2, 1) is put in place against the glue thickness (3), then or accelerates the crosslinking of the glue (3).
  • the adhesive (3) to activate and / or accelerate the crosslinking of the adhesive (3), at least a portion of this adhesive (3) is heated by irradiating it.
  • the irradiation of the adhesive is achieved by the emission of an electromagnetic wave through the plastic material (MP) through a transmission means (4).
  • This electromagnetic wave is selected so as to radiate, at least partially, directly the glue, so as to heat the glue directly, and not by conduction, that is to say by means of a warming of the first piece who would then transmit his heat.
  • Direct irradiation of the glue means that part of the wave passing through the plastic material directly reaches the glue to provide energy in the form of heat.
  • At least one wave of a given wavelength is selected, so that the transmission of this wave in the plastics material (MP) is not zero, and so that the absorbance of this wave wave in the glue is not zero.
  • the absorbance of a medium measures the ability of this medium to absorb the electromagnetic wave passing through it.
  • Transmission (or transmittance) of a medium is defined as the inverse of the absorbance. It is therefore the fraction of the flux passing through the medium. We talk about transparency for visible light.
  • a spectrophotometer which provides a percentage corresponding to the fraction of the flux passing through the medium (transmission) or the fraction of the flux absorbed by the medium (absorbance).
  • the absorbance and the transmission differ according to the nature of the material studied, according to the wavelength under which it is analyzed, and according to the thickness (or the concentration) of this material in the medium through which it passes.
  • a wave of a given wavelength having the transmission and absorbance properties required for the selected plastic material (MP) and for the chosen glue (3) will be selected, as well as for the thickness of the first piece (1) and for the thickness of glue used for gluing.
  • the transmission and absorbance of the plastics material (MP) are defined in relation to the thickness of the first workpiece (1), and the transmission and absorbency of the glue (3) are defined in ratio with the thickness of the glue bead.
  • a wave that is totally transmitted by the plastic material is not selected.
  • the fact of choosing a wave for which the plastic material (MP) is still absorbent (non-zero absorbance) allows to heat the first piece (1), and thus, to heat the glue also by a phenomenon of conduction (the heated room heats the glue). This has the advantage on the one hand, to accelerate the heating of the adhesive, and on the other hand, to maintain the adhesive at the crosslinking temperature.
  • one does not select a wave which is totally absorbed by the glue. Indeed, the fact of choosing a wave for which the glue is still transparent (non-zero transmission), allows to reach the second piece (2), and thus to heat the entire thickness of the glue (3). This gives a homogeneous heating, avoiding heating only the upper layer of the glue.
  • the person skilled in the art will know how to choose the necessary wavelength (s), the power to be supplied, and the exposure time. Furthermore, the skilled person will select the type of transmission means (4) appropriate to the application.
  • a first piece (1) of thickness 3mm polypropylene (PP GFL 40%), a glue surface of 20cm 2 (length of 20cm and width of 1cm) and a glue thickness of 5mm it is possible to select an electromagnetic wave whose transmission of the plastic material (MP) in the piece (1) vis-à- screw of this wave is greater than 10%, preferably greater than 20%, and whose transmission of the adhesive (3) in the adhesive thickness vis-à-vis this wave is less than 90%, preferably lower at 50%.
  • a wavelength of about 940 nm can be chosen.
  • an electromagnetic wave having a wavelength greater than 780 nm is used. These waves are perfectly adapted to the aforementioned plastics in combination with the aforementioned adhesives.
  • an electromagnetic wave having a wavelength of less than 2500 nm is used. These waves are perfectly adapted to the aforementioned plastics in combination with the aforementioned adhesives.
  • an electromagnetic wave having a wavelength greater than 780 nm and having a wavelength of less than 2500 nm is used.
  • a set (a range) of electromagnetic waves is emitted, each wavelength of which respects the constraints imposed in terms of transmission and absorption vis-à-vis the plastic material and the glue.
  • these waves have wavelengths between 400 nm and 5000 nm, preferably between 780 nm and 2500 nm.
  • This type of electromagnetic wave belongs in particular to the field of near infrared (or short infrared).
  • This set of electromagnetic waves can be emitted by means of an infrared emitter, such as an infrared lamp.
  • a laser source is preferably used.
  • the glue is not irradiated until it is fully crosslinked. Indeed, the electromagnetic wave is emitted until, after crosslinking at least a part of the glue (3), the manipulation of all the two pieces (1, 2) without relative movement of the pieces. one with respect to the other is possible.
  • a dye when it is desired to color the first part, then a dye is selected so that the transmission of the wave through said dye is not zero, and a plastic is used. (MP) comprising said dye, wherein said dye is added to an existing plastic material.
  • At least one of the parts (1, 2) is preheated before the introduction of the second part (2).
  • the invention also relates to a gluing installation of a first piece (1) made of plastic material (MP) and a second piece (2).
  • the installation includes:
  • the transmission means are preferably adapted to emit electromagnetic waves with wavelengths between 400 nm and 5000 nm, preferably between 780 nm and 2500 nm.
  • the transmission means comprise at least one infrared transmitter and / or an infrared lamp and / or a laser source.
  • An advantage of using an infrared lamp is that the heat input is better distributed than with a laser whose photons are directed perpendicular to the surface.

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Abstract

- Procédé de collage d'une première pièce (1) en matière plastique (MP) et d'une seconde pièce (2), dans lequel on dépose au moins une épaisseur de colle (3) sur au moins une desdites pièces (1, 2), et l'on met en place l'autre pièce (2, 1) contre l'épaisseur de colle (3), caractérisé en ce que: - on sélectionne au moins une onde électromagnétique de longueur d'onde donnée, de façon à ce que la transmission de ladite matière plastique (MP) vis-à- vis de cette onde ne soit pas nulle, et de façon à ce que l'absorbance de la colle (3) vis-à-vis de cette onde ne soit pas nulle; et - on chauffe au moins une partie de la colle (3) en l'irradiant par émission de ladite onde électromagnétique à travers ladite matière plastique (MP) de façon à activer et/ou accélérer une réticulation de la colle (3).

Description

Procédé de collage de deux pièces de véhicule automobile avec chauffage direct de la colle
La présente invention concerne le domaine de l'assemblage de pièces automobiles, et notamment l'assemblage par collage de pièces en matière plastique.
On connaît de l'état de la technique un procédé d'assemblage de deux pièces l'une avec l'autre dans une installation de collage. L'installation comprend généralement un support de positionnement d'une des pièces par rapport à l'autre comprenant deux parties, souvent métalliques, de maintien de chaque pièce. L'installation comprend également des moyens de chauffage de chaque partie. Par conduction thermique, chaque partie métallique chauffe la pièce qu'elle maintient.
Avant de positionner les deux pièces l'une par rapport à l'autre, on applique une épaisseur d'une colle, par exemple thermodurcissable, sur l'une et/ou l'autre des pièces à assembler. Puis, on rapporte et on positionne les deux pièces l'une par rapport à l'autre. Ensuite, on chauffe les pièces grâce aux moyens de chauffage afin d'activer ou accélérer la réticulation de la colle. Enfin, on extrait la pièce assemblée de l'installation.
L'activation ou l'accélération de la réticulation de la colle thermodurcissable nécessite de chauffer les pièces pendant un certain temps. Pendant ce temps, l'installation est occupée ce qui constitue un temps mort dans le procédé de fabrication de la pièce. Le procédé d'assemblage de l'état de la technique présente donc une limite capacitaire de production, dépendant du temps de cycle nécessaire à l'installation pour assembler des pièces.
De plus, le chauffage des pièces engendre un coût énergétique important.
En outre, les moyens de chauffage de l'installation rendent celle-ci coûteuse et encombrante.
Enfin, l'activation ou l'accélération de la réticulation de la colle est réalisée par un apport de chaleur par conduction en chauffant les pièces à coller. Ceci est dû au fait que la colle est inaccessible car elle est mise en place entre les deux pièces. Il n'est donc pas possible de chauffer directement la colle. Or, la chauffe des pièces occasionne :
- des déformations dues aux dilatations différentielles des pièces à coller ;
- des problèmes de marquage des surfaces d'aspect ; et
- des temps de cycle supérieurs à la minute, impliquant un investissement capacitaire important dû au besoin d'utiliser plusieurs moyens de collage pour maintenir les pièces en position ou un capacitaire limité au nombre d'installations mises en place.
Par ailleurs, la matière plastique n'étant pas un bon conducteur thermique, le procédé est extrêmement difficile si les deux pièces à coller sont en matière plastique. L'invention a pour but de fournir un procédé de collage permettant de remédier à ces inconvénients. L'invention y parvient en utilisant une combinaison matériaux/onde électromagnétique permettant de chauffer directement la colle.
Ainsi, l'invention concerne un procédé de collage d'une première pièce en matière plastique et d'une seconde pièce, dans lequel on dépose au moins une épaisseur de colle sur au moins une desdites pièces, et l'on met en place l'autre pièce contre l'épaisseur de colle. Selon le procédé, on sélectionne au moins une onde électromagnétique de longueur d'onde donnée, de façon à ce que la transmission de ladite matière plastique vis-à-vis de cette onde ne soit pas nulle, et de façon à ce que l'absorbance de la colle vis-à-vis de cette onde ne soit pas nulle ; et on chauffe au moins une partie de la colle en l'irradiant directement par émission de ladite onde électromagnétique à travers ladite matière plastique de façon à activer et/ou accélérer une réticulation de la colle.
Ce procédé permet de réduire drastiquement les temps de cycle, en chauffant directement la colle. De ca fait, il n'est pas nécessaire d'attendre que la première pièce chauffe et transmette progressivement sa chaleur à la colle.
De façon préférentielle, on sélectionne au moins une onde électromagnétique dont l'absorbance de ladite matière plastique vis-à-vis de cette onde n'est pas nulle
De façon préférentielle également, on sélectionne au moins une onde électromagnétique dont la transmission de la colle vis-à-vis de cette onde n'est pas nulle.
Selon l'invention on peut sélectionner une onde électromagnétique ayant une longueur d'onde supérieure à 780nm, et /ou une longueur d'onde inférieure à 2500nm. Selon un mode de réalisation, on émet un ensemble d'ondes électromagnétiques, dont les longueurs d'ondes sont comprises entre 400nm et 5000nm, de préférence entre 780nm et 2500nm.
On peut émettre un ensemble d'ondes électromagnétiques au moyen d'un émetteur à infrarouge par exemple.
On peut émettre une onde électromagnétique au moyen d'une source laser par exemple.
Selon un mode de réalisation, on émet ladite onde électromagnétique jusqu'à ce que, après réticulation d'au moins une partie de la colle, la manipulation de l'ensemble des deux pièces sans mouvement relatif des pièces l'une par rapport à l'autre soit possible.
Selon l'invention, la matière plastique peut être choisie parmi les matières suivantes : une matière thermoplastique telle qu'un polyoléfine ou un thermoplastique styrénique ou un polyamide, une matière thermodurcissable, un silicone.
Selon l'invention, la colle peut être choisie parmi les colles suivantes : polyuréthane, époxy, méthacrylate, cyanoacrylate.
Selon un mode de réalisation, on utilise une matière plastique comportant un colorant, le colorant étant choisi de façon à ce que la transmission de l'onde à travers ledit colorant ne soit pas nulle.
Selon un mode de réalisation, on préchauffe au moins une des pièces avant la mise en place de la seconde pièce, et on sélectionne l'onde électromagnétique en fonction de la température de la première pièce ainsi préchauffée.
L'invention concerne également une installation de collage d'une première pièce en matière plastique et d'une seconde pièce, comportant :
- un support de positionnement d'une des pièces par rapport à l'autre ; et
- au moins un moyen de transmission d'au moins une onde électromagnétique à travers ladite matière plastique.
Avantageusement, les moyens de transmission peuvent être adaptés à émettre des ondes électromagnétiques de longueurs d'onde comprises entre 400nm et 5000nm, de préférence entre 780nm et 2500nm.
Enfin, les moyens de transmission peuvent comporter au moins un émetteur à infrarouge et/ou une lampe infrarouge et/ou une source laser.
L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures 1 à 3 annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, et qui décrivent le procédé selon l'invention. On se réfère maintenant à ces figures 1 à 3, qui décrivent le procédé, selon l'invention, pour coller une première pièce (1 ) en matière plastique (MP) et une seconde pièce (2). Celui-ci comporte les étapes suivantes :
- on dépose (figure 1 ) au moins une épaisseur de colle (3) sur au moins une desdites pièces (1 , 2) ; on appelle épaisseur la quantité de colle nécessaire pour assembler les deux pièces (1 , 2), quelle que soit la forme et l'épaisseur de cette quantité (cordon, film, amas, ...) ;
- on met en place (figure 2) l'autre pièce (2, 1 ) contre l'épaisseur de colle (3) ;
- on sélectionne au moins une onde électromagnétique de longueur d'onde donnée, de façon à ce que la transmission de ladite matière plastique (MP) vis- à-vis de cette onde ne soit pas nulle, et de façon à ce que l'absorbance de la colle (3) vis-à-vis de cette onde ne soit pas nulle ; et
- on chauffe (figure 3) au moins une partie de la colle (3) en l'irradiant par émission de ladite onde électromagnétique à travers ladite matière plastique (MP) de façon à activer et/ou accélérer une réticulation de la colle (3).
On appelle matière plastique une matière composée d'un ensemble de polymères. On connaît par exemple les matières thermoplastiques (à base de matières styréniques, de polyamide et/ou de polyoléfines tels que le polypropylène, ...), les matières thermodurcissables (à base de résine vinylester, époxy...), ou encore les silicones.
Selon l'invention, la matière plastique peut être constituée de résine chargée avec des additifs (noir de carbone, talc, ...) et/ou renforcée par des éléments de renfort, tels que des fibres de verre ou de carbone par exemple.
Les deux pièces peuvent être en matière plastique, la même matière plastique, ou des matières plastiques différentes.
Dans l'industrie automobile, il est connu d'utiliser certaines colles pour le collage de pièces en matière plastique. Ainsi, dans le cadre de l'invention, on peut utiliser des colles (3) telles que des colles polyuréthane, époxy, méthacrylate, et/ou cyanoacrylate. Ces colles peuvent être des colles à un composant (ce type de colle réticule avec des facteurs extérieurs tels que l'humidité de l'air), des colles à un composant comportant un deuxième composant « encapsulé », des colles à deux composants mélangés, et/ou des colles thermoréactivables.
Après avoir déposé au moins une épaisseur de colle (3) sur au moins une des pièces (1 , 2), on met en place l'autre pièce (2, 1 ) contre l'épaisseur de colle (3), puis on active ou accélère la réticulation de la colle (3).
Selon l'invention, pour activer et/ou accélérer la réticulation de la colle (3), on chauffe au moins une partie de cette colle (3) en l'irradiant.
L'irradiation de la colle est réalisée par l'émission d'une onde électromagnétique à travers la matière plastique (MP) grâce à un moyen de transmission (4).
Cette onde électromagnétique est sélectionnée de façon à irradier, au moins partiellement, directement la colle, de façon à chauffer la colle directement, et non par conduction, c'est-à-dire par l'intermédiaire d'un réchauffement de la première pièce qui transmettrait ensuite sa chaleur. On entend par irradiation directe de la colle, le fait qu'une partie de l'onde traversant la matière plastique atteint directement la colle pour lui apporter de l'énergie sous forme de chaleur.
Pour ce faire, on sélectionne au moins une onde de longueur d'onde donnée, de façon à ce que la transmission de cette onde dans la matière plastique (MP) ne soit pas nulle, et de façon à ce que l'absorbance de cette onde dans la colle ne soit pas nulle.
L'absorbance d'un milieu mesure la capacité de ce milieu à absorber l'onde électromagnétique qui le traverse. La transmission (ou transmittance) d'un milieu est définie comme l'inverse de l'absorbance. Il s'agît donc de la fraction du flux traversant le milieu. On parle de transparence pour la lumière visible.
Pour mesurer ces deux propriétés, on utilise généralement un spectrophotomètre, qui fournit un pourcentage correspondant à la fraction du flux traversant le milieu (transmission) ou la fraction du flux absorbé par le milieu (absorbance). L'absorbance et la transmission diffèrent selon la nature de la matière étudiée, selon la longueur d'onde sous laquelle elle est analysée, et selon l'épaisseur (ou la concentration) de cette matière dans le milieu traversé.
Ainsi, quelle que soit le moyen de mesure utilisé, on sélectionnera une onde de longueur d'onde donnée ayant les propriétés de transmission et d'absorbance requises pour la matière plastique (MP) choisie et pour la colle (3) choisie, mais aussi pour l'épaisseur de la première pièce (1 ) et pour l'épaisseur de colle utilisée pour le collage.
Bien sûr, il est possible d'extrapoler, ou de faire une sélection sur des épaisseurs différentes, sous réserve de vérifier la bonne cohérence des propriétés sur les épaisseurs requises pour l'opération de collage.
Dans toute la description, la transmission et l'absorbance de la matière plastique (MP) sont définies en rapport avec l'épaisseur de la première pièce (1 ), et la transmission et l'absorbance de la colle (3) sont définies en rapport avec l'épaisseur du cordon de colle.
De préférence, on ne sélectionne pas une onde qui soit totalement transmise par la matière plastique. En effet, le fait de choisir une onde pour laquelle la matière plastique (MP) est tout de même absorbante (absorbance non nulle), permet de chauffer la première pièce (1 ), et ainsi, de chauffer la colle également par un phénomène de conduction (la pièce réchauffée chauffe la colle). Ceci à l'avantage d'une part, d'accélérer la chauffe de la colle, et d'autre part, de maintenir la colle à la température de réticulation.
Par ailleurs, de préférence, on ne sélectionne pas une onde qui soit totalement absorbée par la colle. En effet, le fait de choisir une onde pour laquelle la colle est tout de même transparente (transmission non nulle), permet d'atteindre la seconde pièce (2), et donc de chauffer toute l'épaisseur de la colle (3). On obtient ainsi une chauffe homogène, en évitant de ne chauffer que la couche supérieure de la colle.
Ces exigences en termes de transmission et de longueur d'onde, sont facilement remplies pour les matières plastiques et colles utilisées dans le domaine de l'industrie automobile. L'homme du métier saura donc aisément sélectionner la ou les longueurs adéquates. En particulier, il pourra se référer à des ouvrages tels que R. Klein, Laser Welding of Plastic, Wiley-VCH, p. 55, 64, dans lequel des courbes de transmission ou d'absorbance en fonction de la longueur d'onde sont données pour différentes matières plastiques.
De telles courbes peuvent également être aisément obtenues pour toutes les matières plastiques ou toutes colles utilisées dans l'industrie automobile, au moyen d'un spectrophotomètre par exemple.
Par ailleurs, l'homme du métier saura réaliser des plans d'expériences du type essai-erreur pour déterminer la meilleure longueur d'onde, en fonction de l'énergie requise pour l'activation et/ou l'accélération de la réaction de réticulation de l'épaisseur de colle (3).
En effet, en fonction de la matière plastique (MP), des additifs éventuels de cette matière (MP), de l'épaisseur de la pièce (1 ), de la colle (3) et de son épaisseur nécessaires pour l'application, l'homme du métier saura choisir la ou les longueurs d'onde nécessaires, la puissance à apporter, et le temps d'exposition. Par ailleurs, l'homme du métier sélectionnera le type de moyen de transmission (4) approprié à l'application.
Ainsi, à titre d'exemple non limitatif, pour une tête laser d'une puissance de 400W et une surface d'irradiation de 40x40cm2, une première pièce (1 ) d'épaisseur 3mm en polypropylène (PP GFL 40%), une surface de colle de 20cm2 (longueur de 20cm et largeur de 1 cm) et une épaisseur de colle de 5mm, on peut sélectionner une onde électromagnétique dont la transmission de la matière plastique (MP) dans la pièce (1 ) vis-à-vis de cette onde est supérieure à 10%, de préférence supérieure à 20%, et dont la transmission de la colle (3) dans l'épaisseur de colle vis-à-vis de cette onde est inférieure à 90%, de préférence inférieure à 50%. Selon cet exemple, une longueur d'onde d'environ 940nm peut être choisie.
Ainsi, selon un exemple de réalisation, on utilise une onde électromagnétique ayant une longueur d'onde supérieure à 780nm. Ces ondes sont parfaitement adaptées aux matières plastiques précitées en combinaison avec les colles précitées.
Selon un autre exemple, on utilise une onde électromagnétique ayant une longueur d'onde inférieure à 2500nm. Ces ondes sont parfaitement adaptées aux matières plastiques précitées en combinaison avec les colles précitées.
Ainsi, selon un exemple de réalisation particulièrement bien adapté aux matériaux utilisés dans l'industrie automobile, on utilise une onde électromagnétique ayant une longueur d'onde supérieure à 780nm et ayant une longueur d'onde inférieure à 2500nm.
Selon un mode de réalisation, on émet un ensemble (une gamme) d'ondes électromagnétiques, dont chaque longueur d'onde respecte les contraintes imposées en termes de transmission et absorption vis-à-vis de la matière plastique et de la colle. De préférence, ces ondes ont des longueurs d'onde comprises entre 400nm et 5000nm, de préférence entre 780nm et 2500nm.
Ce type d'onde électromagnétique appartient notamment au domaine des infrarouges proches (ou infrarouges courts). On peut émettre cet ensemble d'ondes électromagnétiques au moyen d'un émetteur à infrarouge, tel qu'une lampe infrarouge.
Lorsque l'on souhaite plutôt utiliser une seule longueur d'onde, on utilise de préférence une source laser.
Selon un mode de réalisation, on n'irradie pas la colle jusqu'à ce qu'elle soit entièrement réticulée. En effet, on émet l'onde électromagnétique jusqu'à ce que, après réticulation d'au moins une partie de la colle (3), la manipulation de l'ensemble des deux pièces (1 , 2) sans mouvement relatif des pièces l'une par rapport à l'autre soit possible.
Ceci permet d'accélérer le temps de cycle de production, la colle finissant de réticuler lors de temps morts (par exemple pendant des temps de transfert au poste suivant ou des temps de stockage).
Selon un autre mode de réalisation, lorsque l'on souhaite colorer la première pièce, alors on sélectionne un colorant de façon à ce que la transmission de l'onde à travers ledit colorant ne soit pas nulle, et l'on utilise une matière plastique (MP) comportant ledit colorant, où l'on ajoute ce colorant à une matière plastique existante.
Selon un autre mode de réalisation, on préchauffe au moins une des pièces (1 , 2) avant la mise en place de la seconde pièce (2).
L'invention concerne également une installation de collage d'une première pièce (1 ) en matière plastique (MP) et d'une seconde pièce (2). L'installation comporte :
- un support de positionnement d'une des pièces par rapport à l'autre ; et
- au moins un moyen de transmission d'au moins une onde électromagnétique à travers ladite matière plastique (MP).
Les moyens de transmission sont de préférence adaptés à émettre des ondes électromagnétiques de longueurs d'onde comprises entre 400nm et 5000nm, de préférence entre 780nm et 2500nm.
Les moyens de transmission comportent au moins un émetteur à infrarouge et/ou une lampe infrarouge et/ou une source laser.
Un avantage à utiliser une lampe infrarouge est que l'apport de chaleur est mieux réparti qu'avec un laser dont les photons se dirigent perpendiculairement à la surface.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de collage d'une première pièce (1 ) en matière plastique (MP) et d'une seconde pièce (2), dans lequel on dépose au moins une épaisseur de colle (3) sur au moins une desdites pièces (1 , 2), et l'on met en place l'autre pièce (2, 1 ) contre l'épaisseur de colle (3), caractérisé en ce que :
- on sélectionne au moins une onde électromagnétique de longueur d'onde donnée, de façon à ce que la transmission de ladite matière plastique (MP) vis- à-vis de cette onde ne soit pas nulle, et de façon à ce que l'absorbance de la colle (3) vis-à-vis de cette onde ne soit pas nulle ; et
- on chauffe au moins une partie de la colle (3) en l'irradiant directement par émission de ladite onde électromagnétique à travers ladite matière plastique (MP) de façon à activer et/ou accélérer une réticulation de la colle (3).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel on sélectionne au moins une onde électromagnétique dont l'absorbance de ladite matière plastique (MP) vis-à-vis de cette onde n'est pas nulle
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on sélectionne au moins une onde électromagnétique dont la transmission de la colle (3) vis-à-vis de cette onde n'est pas nulle.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'onde électromagnétique a une longueur d'onde supérieure à 780nm.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'onde électromagnétique a une longueur d'onde inférieure à 2500nm.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on émet un ensemble d'ondes électromagnétiques, dont les longueurs d'ondes sont comprises entre 400nm et 5000nm, de préférence entre 780nm et 2500nm.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on émet un ensemble d'ondes électromagnétiques au moyen d'un émetteur à infrarouge.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel on émet ladite onde électromagnétique au moyen d'une source laser.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on émet ladite onde électromagnétique jusqu'à ce que, après réticulation d'au moins une partie de la colle (3), la manipulation de l'ensemble des deux pièces (1 , 2) sans mouvement relatif des pièces l'une par rapport à l'autre soit possible.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la matière plastique (MP) est choisie parmi les matières suivantes : une matière thermoplastique telle qu'un polyoléfine (polypropylène) ou un thermoplastique styrénique ou un polyamide, une matière thermodurcissable, un silicone.
11 . Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la colle (3) est choisie parmi les colles suivantes : polyuréthane, époxy, méthacrylate, cyanoacrylate.
12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on utilise une matière plastique (MP) comportant un colorant, le colorant étant choisi de façon à ce que la transmission de l'onde à travers ledit colorant ne soit pas nulle.
13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on préchauffe au moins une des pièces (1 , 2) avant la mise en place de la seconde pièce (2), et on sélectionne l'onde électromagnétique en fonction de la température de la première pièce ainsi préchauffée.
14. Installation de collage d'une première pièce (1 ) en matière plastique (MP) et d'une seconde pièce (2), caractérisé en ce qu'elle comporte :
- un support de positionnement d'une des pièces par rapport à l'autre ; et
- au moins un moyen de transmission d'au moins une onde électromagnétique à travers ladite matière plastique (MP).
15. Installation selon la revendication 14, dans laquelle les moyens de transmission sont adaptés à émettre des ondes électromagnétiques de longueurs d'onde comprises entre 400nm et 5000nm, de préférence entre 780nm et 2500nm.
16. Installation selon la revendication 15, dans laquelle les moyens de transmission comportent au moins un émetteur à infrarouge et/ou une lampe infrarouge et/ou une source laser.
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