WO2018109322A1 - Procédé d'assemblage par collage de deux pièces de véhicule automobile au moyen d'un revêtement résistif - Google Patents

Procédé d'assemblage par collage de deux pièces de véhicule automobile au moyen d'un revêtement résistif Download PDF

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WO2018109322A1
WO2018109322A1 PCT/FR2017/053423 FR2017053423W WO2018109322A1 WO 2018109322 A1 WO2018109322 A1 WO 2018109322A1 FR 2017053423 W FR2017053423 W FR 2017053423W WO 2018109322 A1 WO2018109322 A1 WO 2018109322A1
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bonding
contact
adhesive
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Sophie Vidal
Frédéric Viot
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Compagnie Plastic Omnium
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Definitions

  • the present invention relates to the field of assembly of automotive parts, and in particular assembly by gluing.
  • the installation comprises a positioning support of one of the parts relative to the other comprising two metal parts for holding each part.
  • the installation also includes means for heating each part. By thermal conduction, each metal part heats the part that it maintains.
  • thermosetting glue 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 the thermosetting glue. Finally, we extract the assembled part of the installation.
  • the activation of the glue is therefore performed by conductive heat input by heating the pieces to be glued. 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 allowing in particular the use of a resistive coating to activate the glue.
  • the subject of the invention is a process for bonding two parts by means of a heat-activatable adhesive.
  • a heat-activatable adhesive According to this method, at least a portion of the adhesive is heated after assembly of the two parts, generating a current in a resistive coating applied to at least a portion of a bonding surface.
  • the method thus allows a homogeneous activation, requiring little energy, and fast glue, regardless of the material of the parts to be glued, and regardless of their geometry.
  • the process is particularly well suited for the automotive industry, where it allows to assemble all body parts.
  • the method may further comprise one or more of the following features, taken alone or in combination:
  • a first bonding surface of one of the two pieces is bonded by means of glue with a second bonding surface of the other piece, and in which:
  • the coating is applied to at least a portion of at least one of the two bonding surfaces, said coating constituting an electrical resistance capable of releasing Joule effect heat permitting crosslinking of the adhesive.
  • At least one adhesive layer is deposited on at least one of the bonding surfaces, and the other bonding surface is placed against the adhesive thickness so that at least a portion of the thickness of the adhesive glue is in contact with at least a portion of the coating;
  • At least a portion of the adhesive is heated by generating a current in the coating so as to activate and / or accelerate a crosslinking of the adhesive.
  • a current is generated in the coating by means of electrodes connecting a generator and the coating;
  • a current is generated in the coating by producing a zone of contact of the coating with the electrodes, defining an area of one of the parts in contact with the coating, said contact zone not being covered by an electrical insulator;
  • the contact zone is made on a surface of the part 10 not visible once mounted on a vehicle;
  • the coating is applied over the entire surface of each bonding surface with or without discontinuity
  • the coating is a primer enriched in electric conductive charges
  • the conductive filler is chosen alone or in combination in the following group of fillers: graphite, metals, such as copper, silver, iron, indium, graphite and metal alloy, carbon black;
  • the coating comprises more than 10% by weight of conductive filler, preferably between 20% and 60% by weight.
  • the invention also relates to an assembly of a first and a second automobile bodywork parts, in particular of plastic, in which said parts are fixed to each other by means of at least one glue thickness. At least one of the parts comprises a coating in contact with at least a portion of the adhesive thickness, the coating constituting an electrical resistance capable of releasing Joule effect heat permitting crosslinking of the adhesive.
  • the method may further comprise one or more of the following features, taken alone or in combination:
  • the coating has a resistance of less than 20 k ⁇ at 300 k, and preferably less than 5 k ⁇ , and still more preferably less than 3 k ⁇ ;
  • the conductive filler is chosen alone or in combination in the following group of fillers: graphite, metals, such as copper, silver, iron, indium, carbon black, graphite alloy and metal;
  • the coating comprises more than 10% by weight of conductive filler, preferably between 20% and 60% by weight;
  • the coating has a thickness of between 10 and 30 microns
  • the assembly comprises at least one contact zone of the coating for electrodes, defining an area of one of the automobile bodywork parts in contact with the coating covering said surface, said contact zone not being covered by an insulator electric;
  • the contact zone is a non-visible surface of the assembly once mounted on a vehicle.
  • FIGS. 1A, 1B and 1C schematically illustrate the various steps of the method according to the invention
  • FIGS. 2A to 2C illustrate different embodiments of the method according to the invention
  • the first piece 10 has a first bonding surface 12, and the second piece has a second bonding surface 22.
  • the two bonding surfaces 12 and 22 are bonded to each other by means of an activatable glue 30. the heat.
  • the process then comprises the following steps:
  • At least one adhesive surface 30 is deposited on at least one of the bonding surfaces 12 or 22, and the other bonding surface 22 or 12 is put in place against the thickness of glue 30 so that at least a portion of the glue thickness 30 is in contact with at least a portion of the coating 40;
  • Resistance refers to the property of a component to oppose the passage of an electric current. Resistance is responsible for energy dissipation in the form of heat (Joule effect). Thus, the term “resistance” refers to the ability of a conductive material to heat when passing an electric current.
  • the coating 40 thus constitutes a heating means over its entire surface.
  • the resistance of the coating 40 is sufficiently high for dissipation of energy to occur and sufficient Joule heat generation is achieved for the coating. sought application.
  • the formulation of the coating 40 is adapted to the body parts. It has in particular a good adhesion to the material of the part, for example on a treated polypropylene.
  • the coating 40 is a primer for painting a bodywork part, enriched in electric conductive charges (charges allowing or increasing electrical conduction in the coating).
  • a primer is the first coating applied to the surface of the part in a paint line.
  • a primer has the function of promoting grip on the part, improving the conductivity and adhesion of the base (color layer).
  • the quantity of charges is defined according to the resistivity of the conductive charge used, therefore depending on the nature of the charge, and depending on the amount of heat desired.
  • pulverulent graphite fillers can be used.
  • the coating 40 comprises:
  • a polymer resin for example polyurethane
  • a solvent for example water, xylene or butyl glycol acetate
  • binder for example isocyanate or polyol
  • Such charges may be chosen alone or in combination in the following group of charges: graphite in its various forms (tube, nanotubes, powders), metals such as copper, silver, iron, indium, etc. in different forms (tube, powder, wire), carbon black, graphite alloy and metal;
  • a rheology agent for example an anti-sag agent
  • a thickening agent for example talc
  • the primer comprises more than 10% by weight of fillers, preferably between 20% and 60% by weight.
  • a polymer resin is used, as described in the patent application FR2967271.
  • the coating 40 then comprises:
  • a polymer resin for example: vinyl, acrylic, epoxy, polyurethane or glycerophthalic resin;
  • a solvent for example water or the aromatic type (xylene, toluene, etc.), aliphatic, alcoholic (isopropyl alcohol, methoxylopropyl alcohol, ethanol) ...;
  • a binder for example based on modified acrylic resin
  • a rheology agent for example an anti-sag agent.
  • the coating 40 has a thickness which can be between 10 and 30 microns.
  • a contact zone 110 of the coating 40 with the electrodes 800 is made.
  • This contact zone 110 is a zone of the part 10 or of the part 20, in contact with the coating. 40 at least partially covering the bonding surface: the contact area 110 is in contact with the coating 40 deposited in step E10. While the bonding surface is covered by the adhesive 30, the contact zone 110 is covered only by the coating 40, as illustrated in FIG. 2C. This allows easier use of any type of electrode.
  • this contact zone 110 is located on a surface of the part 10 or the part 20 not visible once mounted on a vehicle.
  • the coating 40 can be a resistive paint.
  • an electrode is used whose shape makes it possible to traverse a first edge of the deposited coating 40, and a second electrode making it possible to cover the entire edge of the coating 40 opposite to the first edge. This makes it possible to improve the homogeneity of the dissipation of energy in the form of heat over the entire surface of the part covered by the coating 40.
  • the turn-on time of the coating 40 depends on the heat that is wish to clear. An example of an application is described below.
  • the energization of the coating 40 allows a diffusion of heat between the two electrodes 800.
  • the coating 40, on heating, thus uniformly activates the crosslinking of the adhesive 30.
  • a coating layer 40 having a thickness of 15 microns is applied to the bonding surface of a workpiece.
  • the coating 40 is of the type described above, enriched in graphite.
  • the glue is deposited on a bonding surface (the same as that of the coating or the other), the electrodes are connected to the coating 40, then a current of 15 V is generated at 0.4 amperes for a period of at least 30 minutes after reaching a temperature of about 100 ° C.
  • the heat thus released by the coating 40 allows the glue 30 to be homogeneously crosslinked.
  • the coating 40 is applied to at least a portion of the two bonding surfaces 12 or 22. In this way, the entire thickness of glue 30 is heated on both sides. This allows a faster and more homogeneous crosslinking: the glue reticles in the same way on the surfaces of each of the two pieces.
  • the coating 40 is applied over the entire surface of at least one of the two bonding surfaces 12 or 22. In this way, the entire thickness of adhesive 30 is heated so as to allow homogeneous crosslinking glue 30.
  • the coating 40 is applied only to a part of at least one of the two bonding surfaces 12 or 22.
  • the thickness of adhesive 30 is heated locally, but not over the entire length. glue bead 30.
  • This embodiment may be advantageous for limiting energy consumption.
  • the part of glue situated outside the contact zone can crosslink by propagation of heat through the glue thickness 30.
  • the portion of glue located outside the contact area reticle later.
  • the portion of glue situated outside the zone finishes to crosslink after having been able to start handling all the two pieces assembled, so as not to slow down the production cycle.
  • the components are again heated by reconnecting the generator 700 post-assembly.
  • an adhesive (3) having the capacity to crosslink, even slowly, at room temperature is used.
  • the following adhesive can be used: DELO-DUALBOND® 2K VE 518202 (DELO GmbH, Germany), which is a two-component urethane acrylate.
  • FIGS. 2A to 2C illustrate different embodiments of the method according to the invention:
  • FIG. 2A illustrates an embodiment according to which the coating 40 is disposed only on one of the two bonding surfaces, but on the entire surface of this bonding surface.
  • the coating 40 is disposed only on one of the two bonding surfaces, but on the entire surface of this bonding surface.
  • it is the bonding surface 12 of the part 10.
  • it could be the bonding surface 22 of the part 20.
  • FIG. 2B illustrates an embodiment according to which the coating 40 is placed on the two bonding surfaces 12 and 22.
  • the coating 40 may be applied over the entire surface of each of the two bonding surfaces, or, as shown in FIG. Figure 2B, only on a portion 14 and 24 of these bonding surfaces.
  • FIG. 2C illustrates an embodiment in which a contact zone 110 of the coating 40 is used with the electrodes 800.
  • FIG. 3 illustrates another embodiment of the method according to the invention, in which the coating 40 has discontinuities, thus forming a set of coating strips 40 applied to a bonding surface of the part 10.
  • This embodiment is particularly advantageous when the length to be glued is too great. Indeed, according to the example of Figure 1 C, the rectangular coating surface 40 is hotter on the side of the generator connection 700 than the other. This is why the length L of coating 40 must be adapted to the recommended heating parameters.
  • the coating 40 has discontinuities, in order to define several sections, or coating strips 40. These bands have identical or variable widths and lengths (L, L '), and are distant from each other. a minimum distance D, forming the discontinuity in the coating 40.
  • This discontinuity D is required between the strips to apply electrodes to each coating strip 40 at the same time without having a short circuit. This connection in parallel saves time for simultaneous heating of all the coating 40.
  • the coating 40 is applied without discontinuity but contact zones 110 are distributed over the length of the coating. These contact zones 110 are used sequentially and not simultaneously. In the end, all the glue is crosslinked uniformly.
  • the invention also relates to an assembly 100 of a first 10 and a second 20 automobile body parts, in particular of plastic, in which said parts 10 and 20 are fixed to each other by means of less than an adhesive thickness 30.
  • At least one of the parts 10 and 20 comprises a coating 30 in contact with at least a portion of the adhesive thickness 30, the coating 40 constituting an electrical resistance able to release by Joule effect a heat allowing a crosslinking of the adhesive 30, such as the coating 40 described above.
  • the assembly 100 comprises at least one contact zone 110 of the first coating 40 for electrodes 800.
  • this contact zone 110 is not a zone to be bonded, and it defines a zone of the piece 10 and / or 20 in contact with the coating 40 covering the surface.
  • This contact zone 110 is covered only by the coating 40, that is to say that in this contact zone 110, the coating 40 is not covered by any other coating preventing its powering by contact with the 800 electrodes.
  • the contact zone 110 is not particularly covered by an electrical insulator.
  • the contact zone 110 is a non-visible surface of the assembly 100 once mounted on a vehicle.
  • the first part 10 is an outer panel of the motor vehicle tailgate
  • the second part 20 is an inner lining of the tailgate.
  • E10 step of applying the coating 40 to at least a portion of at least one of the two bonding surfaces.
  • E20 step of depositing at least one glue thickness 30 on at least one of the bonding surfaces.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de collage de deux pièces (10, 20) au moyen d'un colle activable par chaleur, dans lequel on chauffe au moins une partie de la colle (30) après assemblage desdites pièces (10, 20), en générant un courant dans un revêtement résistif (40) appliqué sur au moins une partie d'une surface de collage (12, 22).

Description

Procédé d'assemblage par collage de deux pièces de véhicule automobile au moyen d'un revêtement résistif
La présente invention concerne le domaine de l'assemblage de pièces automobiles, et notamment l'assemblage par collage.
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. Il peut s'agir par exemple d'un caisson de hayon et une peau de hayon. L'installation comprend un support de positionnement d'une des pièces par rapport à l'autre comprenant deux parties 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 un film d'une colle 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 la colle thermodurcissable. Enfin, on extrait la pièce assemblée de l'installation.
L'activation de la colle est donc 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.
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 permettant notamment l'utilisation d'un revêtement résistif pour activer la colle.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de collage de deux pièces, au moyen d'une colle activable par chaleur. Selon ce procédé, on chauffe au moins une partie de la colle après assemblage des deux pièces, en générant un courant dans un revêtement résistif appliqué sur au moins une partie d'une surface de collage.
Le procédé permet ainsi une activation homogène, nécessitant peu d'énergie, et rapide de la colle, quelle que soit la matière des pièces à coller, et quelle que soit leur géométrie.
Le procédé est particulièrement bien adapté pour l'industrie automobile, où il permet d'assembler toutes pièces de carrosserie.
Il est notamment possible d'utiliser le procédé pour réaliser un assemblage comportant un becquet, une peau/presseur, un bandeau extérieur, un habillage / une garniture, un support de capteur de parking ou de lave phare...
Le procédé peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- une première surface de collage d'une des deux pièces est collée au moyen la colle avec une seconde surface de collage de l'autre pièce, et dans lequel :
- on applique le revêtement sur au moins une partie d'au moins une des deux surfaces de collage, ledit revêtement constituant une résistance électrique apte à dégager par effet Joule une chaleur permettant une réticulation de la colle.
- on dépose au moins une épaisseur de colle sur au moins une des surfaces de collage, et on met en place l'autre surface de collage contre l'épaisseur de colle de façon à ce qu'au moins une partie de l'épaisseur de colle soit en contact avec au moins une partie du revêtement ;
- on chauffe au moins une partie de la colle en générant un courant dans le revêtement de façon à activer et/ou accélérer une réticulation de la colle.
- on génère un courant dans le revêtement au moyen d'électrodes reliant un générateur et le revêtement ;
- on génère un courant dans le revêtement en réalisant une zone de contact du revêtement avec les électrodes, définissant une zone de l'une des pièces en contact avec le revêtement, ladite zone de contact n'étant pas recouverte par un isolant électrique ;
- on réalise la zone de contact sur une surface de la pièce 10 non visible une fois montée sur un véhicule ;
- on applique le revêtement sur toute la surface de chaque surface de collage avec ou sans discontinuité ;
- on génère un courant dans le revêtement au niveau de toute la surface d'au moins une surface de collage ;
- le revêtement a une résistance inférieure à 20kQ à 300K, et de préférence inférieure à 5kQ, et encore de préférence inférieure à 3kQ ;
- le revêtement est un primaire enrichi en charges conductrices électriques ;
- la charge conductrice est choisie seule ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite, métaux, tels que cuivre, argent, fer, indium, alliage de graphite et de métal, noir de carbone ;
- le revêtement comprend plus de 10% en poids de charge conductrice, préférentiellement entre 20% et 60% en poids. L'invention concerne également un ensemble d'une première et d'une seconde pièces de carrosserie automobile, notamment en matière plastique, dans lequel lesdites pièces sont fixées l'une à l'autre au moyen d'au moins une épaisseur de colle. Au moins une des pièces comporte un revêtement en contact avec au moins une partie de l'épaisseur de colle, le revêtement constituant une résistance électrique apte à dégager par effet Joule une chaleur permettant une réticulation de la colle.
Le procédé peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- le revêtement a une résistance inférieure à 20kQ à 300K, et de préférence inférieure à 5kQ, et encore de préférence inférieure à 3kQ ;
- le revêtement est un primaire enrichi en charges conductrices électriques ;
- la charge conductrice est choisie seule ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite, métaux, tels que cuivre, argent, fer, indium, noir de carbone, alliage de graphite et de métal ;
- le revêtement comprend plus de 10% en poids de charge conductrice, préférentiellement entre 20% et 60% en poids ;
- le revêtement a une épaisseur comprise entre 10 et 30 microns ;
- l'ensemble comporte au moins une zone de contact du revêtement pour des électrodes, définissant une zone de l'une des pièces de carrosserie automobile en contact avec le revêtement recouvrant ladite surface, ladite zone de contact n'étant pas recouverte par un isolant électrique ;
- la zone de contact est une surface non visible de l'ensemble une fois montée sur un véhicule. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
- les figures 1A, 1 B et 1 C illustrent schématiquement les différentes étapes du procédé selon l'invention ;
- les figures 2A à 2C illustrent des modes de réalisation différents du procédé selon l'invention ;
- la figure 3 illustre un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, dans lequel le revêtement 40 comporte des discontinuités.
On se réfère maintenant aux figures 1A, 1 B et 1 C, qui décrivent le procédé selon l'invention, pour coller deux pièces 10 et 20, notamment en matière plastique, au moyen d'une colle activable par chaleur. Selon ce procédé, on chauffe au moins une partie de la colle 30 après assemblage des pièces 10 et 20, en générant un courant dans un revêtement résistif 40 appliqué sur au moins une partie d'une surface de collage 12 ou 22.
On va décrire ci-après un exemple de réalisation du procédé.
La première pièce 10 comporte une première surface de collage 12, et la seconde pièce comporte une seconde surface de collage 22. Les deux surfaces de collages 12 et 22 sont collées l'une à l'autre au moyen d'une colle 30 activable par la chaleur. Le procédé comporte alors les étapes suivantes :
- on applique (E10 - figure 1A) un revêtement 40 sur au moins une partie 14 ou 24 d'au moins une des deux surfaces de collage 12 ou 22 ; le revêtement 40 constitue une résistance électrique apte à dégager par effet Joule une chaleur permettant une réticulation de la colle 30 ;
- on dépose (E20 - figure 1 B) au moins une épaisseur de colle 30 sur au moins une des surfaces de collage 12 ou 22, et on met en place l'autre surface de collage 22 ou 12 contre l'épaisseur de colle 30, de façon à ce qu'au moins une partie de l'épaisseur de colle 30 soit en contact avec au moins une partie du revêtement 40 ;
- on chauffe (E30 - figure 1 C) au moins une partie de la colle 30 en générant un courant dans le revêtement 40 de façon à activer et/ou accélérer une réticulation de la colle 30.
La résistance électrique traduit la propriété d'un composant à s'opposer au passage d'un courant électrique. La résistance est responsable d'une dissipation d'énergie sous forme de chaleur (effet Joule). Ainsi, le terme résistance désigne l'aptitude d'un matériau conducteur à chauffer lors du passage d'un courant électrique. Le revêtement 40 constitue ainsi un moyen de chauffage sur toute sa surface.
Selon l'invention, le courant électrique est généré par un générateur de courant 700, et il est transmis au revêtement 40 par l'intermédiaire d'électrodes 800.
Dans la description, toutes les valeurs de résistance sont des valeurs mesurées grâce à un resistivimètre ITW Ransburg, utilisant des électrodes distantes de 25mm et positionnées au centre d'une plaque rectangulaire de 200mm par 600mm. Ces mesures sont réalisées pour des revêtements ayant une épaisseur comprise entre 10 et 30 microns, à une température de 300K.
A titre d'exemple, un primaire classiquement utilisé dans une chaîne de peinture de pièce de carrosserie automobile possède une résistance supérieure à 30kQ et inférieure à 1 ΜΩ.
De par sa résistance élevée, un tel revêtement ne peut pas être traversé pas un courant ne dépassant pas 15V (courant généralement utilisé industriellement pour des raisons de sécurité).
C'est pourquoi, selon l'invention, on utilise un revêtement 40 présentant une résistance inférieure à 20kQ, de préférence inférieure à 5kQ, encore de préférence inférieure à 3kQ, afin que le revêtement 40 puisse être traversé par un courant même si celui-ci ne dépasse pas 15V.
Toutefois, pour que le revêtement 40 permette un dégagement de chaleur par effet Joule, la résistance du revêtement 40 est suffisamment élevée pour qu'une dissipation d'énergie ait lieu et qu'un dégagement de chaleur par effet Joule suffisant soit atteint pour l'application recherchée.
La formulation du revêtement 40 est adaptée aux pièces de carrosserie. Elle présente notamment une bonne adhérence à la matière de la pièce, par exemple sur un polypropylène traité.
Selon un mode de réalisation, le revêtement 40 est un primaire pour peindre une pièce de carrosserie automobile, enrichi en charges conductrices électriques (charges permettant ou augmentant une conduction électrique dans le revêtement). Un primaire est le premier revêtement appliqué sur la surface de la pièce dans une chaîne de peinture. Un primaire a pour fonction de favoriser l'accroche sur la pièce, en améliorant la conductivité et l'adhérence de la base (couche de couleur).
La quantité des charges est définie en fonction de la résistivité de la charge conductrice utilisée, donc en fonction de la nature de la charge, et en fonction de la quantité de chaleur souhaitée. On peut par exemple utiliser des charges pulvérulentes de graphite.
Selon un exemple de réalisation, le revêtement 40 comporte :
- une résine polymère, par exemple du polyuréthane ;
- un solvant, par exemple de l'eau, du xylène ou de l'acétate de butyle glycol
- un liant, par exemple de l'isocyanate ou du polyol ;
- des charges conductrices ; de telles charges peuvent être choisies seules ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite sous ses différentes formes (tube, nanotubes, poudres), métaux tels que le cuivre, l'argent, le fer, l'indium..., sous différentes formes (tube, poudre, fils), noir de carbone, alliage de graphite et de métal ;
- éventuellement un agent de rhéologie, par exemple un agent anti-coulure ;
- éventuellement un agent épaississant, par exemple du talc ;
- éventuellement des additifs et des adjuvants traditionnels, par exemple un promoteur d'adhérence. De manière générale, le primaire comprend plus de 10% en poids de charges, préférentiellement entre 20% et 60% en poids.
La granulométrie des charges est de préférence inférieure à 25 micromètres. Une telle granulométrie permet en outre d'obtenir une meilleure dispersibilité et d'augmenter la répartition des charges de graphite dans la résine.
Selon autre un mode de réalisation, on utilise une résine polymère, telle que décrite dans la demande de brevet FR2967271. Le revêtement 40 comporte alors :
- une résine polymère, par exemple : vinylique, acrylique, époxydique, polyuréthane, glycérophtalique ;
- un solvant, par exemple de l'eau ou du type aromatique (xylène, toluène, etc.), aliphatique, alcoolique (alcool isopropylique, alcool méthoxylopropylique, éthanol)... ;
- un liant, par exemple à base de résine acrylique modifié ;
- des charges de graphite ;
- éventuellement un agent de rhéologie, par exemple un agent anti-coulure.
De façon à fournir la chaleur nécessaire à l'activation de l'épaisseur de colle 30, le revêtement 40 a une épaisseur qui peut être comprise entre 10 et 30 microns.
Selon le procédé, on met sous tension le revêtement 40, en le mettant en contact avec des électrodes 800, reliées au générateur 700. Les figures 1 C et 2C illustrent cette étape du procédé. On génère ainsi un courant dans tout le revêtement 40 au niveau de toute la surface à chauffer.
Pour ce faire, et selon un mode de réalisation préférentiel, on réalise une zone de contact 110 du revêtement 40 avec les électrodes 800. Cette zone de contact 110 est une zone de la pièce 10 ou de la pièce 20, en contact avec le revêtement 40 recouvrant au moins partiellement la surface de collage : la zone de contact 110 est en contact avec le revêtement 40 déposé à l'étape E10. Alors que la surface de collage est recouverte par la colle 30, la zone de contact 110 n'est recouverte que par le revêtement 40, comme l'illustre la figure 2C. Ceci permet une utilisation plus aisée de tout type d'électrode.
Généralement cette zone de contact 110 est située sur une surface de la pièce 10 ou de la pièce 20 non visible une fois montée sur un véhicule.
Mais elle peut également correspondre à une surface visible, dans la mesure où le revêtement 40 peut être une peinture résistive.
De préférence, on utilise une électrode dont la forme permet de parcourir toute une première bordure du revêtement 40 déposé, et une seconde électrode permettant de parcourir toute la bordure du revêtement 40 opposée à la première bordure. Ceci permet d'améliorer l'homogénéité de la dissipation d'énergie sous forme de chaleur, sur toute la surface de la pièce recouverte par le revêtement 40.
Le temps de mise sous tension du revêtement 40 dépend de la chaleur que l'on souhaite dégager. Un exemple d'application est décrit ci-après.
La mise sous tension du revêtement 40 permet une diffusion de chaleur entre les deux électrodes 800. Le revêtement 40, en chauffant, active ainsi uniformément la réticulation de la colle 30.
Exemple de réalisation
On applique, sur la surface de collage d'une pièce à coller, une couche de revêtement 40 ayant une épaisseur de 15 microns. Le revêtement 40 est du type décrit précédemment, enrichi en graphite.
On dépose la colle sur une surface de collage (la même que celle du revêtement ou l'autre), on relie les électrodes au revêtement 40, puis on génère un courant de 15 V à 0,4 ampères, pendant une durée de minimum de 30mn, après avoir atteint une température d'environ 100°C.
La chaleur ainsi dégagée par le revêtement 40 permet de faire réticuler de façon homogène la colle 30.
Selon un mode de réalisation préféré, on applique le revêtement 40 sur au moins une partie des deux surfaces de collage 12 ou 22. De cette façon, toute l'épaisseur de colle 30 est chauffée, des deux côtés. Cela permet une réticulation plus rapide et plus homogène : la colle réticule de la même façon sur les surfaces de chacune des deux pièces.
Selon un mode de réalisation préféré, on applique le revêtement 40 sur toute la surface d'au moins une des deux surfaces de collage 12 ou 22. De cette façon, toute l'épaisseur de colle 30 est chauffée de façon à permettre une réticulation homogène de la colle 30.
Selon un autre mode de réalisation, on applique le revêtement 40 uniquement sur une partie d'au moins une des deux surfaces de collage 12 ou 22. De cette façon, l'épaisseur de colle 30 est chauffée localement, mais pas sur toute la longueur du cordon de colle 30. Ce mode de réalisation peut être avantageux pour limiter la consommation d'énergie. Dans ce cas, de préférence, on ajuste la taille de la zone de contact entre l'épaisseur de colle 30 et le revêtement 40, de façon à réaliser un collage partiel et temporaire, c'est-à-dire que les deux pièces (10, 20) peuvent n'être collées qu'au niveau de la zone de contact à la fin de l'étape E30. Mais ce collage reste suffisant pour que les pièces restent solidaires et sans mouvement relatif lors de leur manipulation.
La partie de colle située en dehors de la zone de contact peut réticuler par propagation de la chaleur à travers l'épaisseur de colle 30. Selon un autre exemple, la partie de colle située en dehors de la zone de contact réticule ultérieurement. Avantageusement, la partie de colle située en dehors de la zone finit de réticuler après avoir pu commencer à manipuler l'ensemble des deux pièces assemblées, de façon à ne pas ralentir le cycle de production. Alternativement, pour faire réticuler la partie de colle située en dehors de la zone de contact, on chauffe à nouveau, en reconnectant le générateur 700 post-assemblage des pièces 10 et 20.
Selon un mode de réalisation particulier, on utilise une colle (3) ayant la capacité de réticuler, même lentement, à température ambiante. On peut par exemple utiliser la colle suivante : DELO-DUALBOND ® 2K VE 518202 (DELO Gmbh, Allemagne), qui est un uréthane acrylate bi-composants.
Les figures 2A à 2C illustrent des modes de réalisation différents du procédé selon l'invention :
- La figure 2A illustre un mode de réalisation selon lequel on dispose le revêtement 40 seulement sur une des deux surfaces de collage, mais sur toute la surface de cette surface de collage. Sur cet exemple, il s'agît de la surface de collage 12 de la pièce 10. Bien évidemment, il pourrait s'agir de la surface de collage 22 de la pièce 20.
- La figure 2B illustre un mode de réalisation selon lequel on dispose le revêtement 40 sur les deux surfaces de collage 12 et 22. Le revêtement 40 peut être appliqué sur toute la surface de chacune des deux surfaces de collage, ou, comme représenté sur cette figure 2B, seulement sur une partie 14 et 24 de ces surfaces de collage.
- La figure 2C illustre un mode de réalisation selon lequel on utilise une zone de contact 110 du revêtement 40 avec les électrodes 800.
La figure 3 illustre un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, dans lequel le revêtement 40 comporte des discontinuités, formant ainsi un ensemble de bandes de revêtements 40 appliquées sur une surface de collage de la pièce 10.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux, lorsque la longueur à coller est trop importante. En effet, selon l'exemple de la figure 1 C, la surface rectangulaire de revêtement 40 est plus chaude du côté du branchement du générateur 700 que de l'autre. C'est pourquoi la longueur L de revêtement 40 doit être adaptée aux paramètres de chauffe préconisés.
Ainsi, selon un mode de réalisation, le revêtement 40 comporte des discontinuités, afin de définir plusieurs tronçons, ou bandes de revêtement 40. Ces bandes ont des largeurs et des longueurs identiques ou variables (L, L'), et sont distantes d'une distance minimale D, formant la discontinuité dans le revêtement 40.
Cette discontinuité D est nécessaire entre les bandes pour appliquer des électrodes à chaque bande de revêtement 40 en même temps sans avoir de court-circuit. Ce branchement en parallèle permet de gagner du temps pour avoir une chauffe simultanée de tout le revêtement 40.
Selon un autre mode de réalisation, le revêtement 40 est appliqué sans discontinuité mais des zones de contact 110 sont réparties sur la longueur du revêtement. Ces zones de contacte 110 sont utilisées de façon séquentielle et non en simultané. Au final, toute la colle est réticulée de façon uniforme.
L'invention concerne également un ensemble 100 d'une première 10 et d'une seconde 20 pièces de carrosserie automobile, notamment en matière plastique, dans lequel lesdites pièces 10 et 20 sont fixées l'une à l'autre au moyen d'au moins une épaisseur de colle 30. Au moins une des pièces 10 et 20 comporte un revêtement 30 en contact avec au moins une partie de l'épaisseur de colle 30, le revêtement 40 constituant une résistance électrique apte à dégager par effet Joule une chaleur permettant une réticulation de la colle 30, tel que le revêtement 40 décrit précédemment.
Selon un mode de réalisation, l'ensemble 100 comporte au moins une zone de contact 110 du premier revêtement 40 pour des électrodes 800. Comme précédemment décrit, cette zone de contact 110 n'est pas une zone à coller, et elle définit une zone de la pièce 10 et/ou 20 en contact avec le revêtement 40 recouvrant la surface. Cette zone de contact 110 n'est recouverte que par le revêtement 40, c'est-à-dire que dans cette zone de contact 110, le revêtement 40 n'est recouvert par aucun autre revêtement empêchant sa mise sous tension par contact avec les électrodes 800. La zone de contact 110 n'est notamment pas recouverte par un isolant électrique.
De préférence, la zone de contact 110 est une surface non visible de l'ensemble 100 une fois montée sur un véhicule.
Selon un exemple de réalisation, la première pièce 10 est un panneau extérieur de hayon de véhicule automobile, et la seconde pièce 20 est une doublure intérieure de ce hayon. Liste des références
10 : première pièce à coller
12 : surface de collage de la première pièce 10
14 : partie de la surface de collage 12 revêtue du revêtement 40
20 : seconde pièce à coller avec la pièce 10
22 : surface de collage de la seconde pièce 20
24 : partie de la surface de collage 22 revêtue du revêtement 40
30 : épaisseur de colle
40 : revêtement résistif
100 : ensemble d'une première 10 et d'une seconde 20 pièces de carrosserie automobile
110 : zone de contact du revêtement 40 avec les électrodes 800
700 : générateur de courant
800 : électrodes
E10 : étape d'application du revêtement 40 sur au moins une partie d'au moins une des deux surfaces de collage.
E20 : étape de dépose d'au moins une épaisseur de colle 30 sur au moins une des surfaces de collage.
E30 : étape de chauffage d'au moins une partie de la colle 30 en générant un courant dans le revêtement 40

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de collage de deux pièces (10, 20) au moyen d'un colle activable par chaleur, caractérisé en ce que l'on chauffe au moins une partie de la colle (30) après assemblage desdites pièces (10, 20), en générant un courant dans un revêtement résistif (40) appliqué sur au moins une partie d'une surface de collage.
2. Procédé selon la revendication précédent, dans lequel une première surface de collage (12) d'une des deux pièces (10) est collée au moyen la colle (30) avec une seconde surface de collage (22) de l'autre pièce (20), et dans lequel :
- on applique (E10) le revêtement (40) sur au moins une partie (14) d'au moins une des deux surfaces de collage (12), ledit revêtement (40) constituant une résistance électrique apte à dégager par effet Joule une chaleur permettant une réticulation de la colle (30).
- on dépose (E20) au moins une épaisseur de colle (30) sur au moins une des surfaces de collage (12, 22), et on met en place l'autre surface de collage (22,
12) contre l'épaisseur de colle (30) de façon à ce qu'au moins une partie de l'épaisseur de colle (30) soit en contact avec au moins une partie du revêtement (40) ;
- on chauffe (E30) au moins une partie de la colle (30) en générant un courant dans le revêtement (40) de façon à activer et/ou accélérer une réticulation de la colle (30).
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on génère un courant dans le revêtement (40) au moyen d'électrodes (800) reliant un générateur (700) et le revêtement (40).
4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on génère un courant dans le revêtement (40) en réalisant une zone de contact (110) du revêtement (40) avec les électrodes (800), définissant une zone de l'une des pièces (10, 20) en contact avec le revêtement (40), ladite zone de contact (110) n'étant pas recouverte par un isolant électrique.
5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on réalise la zone de contact (110) sur une surface de la pièce 10 non visible une fois montée sur un véhicule.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on applique le revêtement (40) sur toute la surface de chaque surface de collage (12, 22) avec ou sans discontinuité.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on génère un courant dans le revêtement (40) au niveau de toute la surface d'au moins une surface de collage (12, 22).
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le revêtement (40) a une résistance inférieure à 20kQ à 300K, et de préférence inférieure à 5kQ, et encore de préférence inférieure à 3kQ.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le revêtement (40) est un primaire enrichi en charges conductrices électriques.
10. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la charge conductrice est choisie seule ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite, métaux, tels que cuivre, argent, fer, indium, alliage de graphite et de métal, noir de carbone.
11 . Procédé selon l'une des revendications 9 et 10, dans lequel le revêtement (40) comprend plus de 10% en poids de charge conductrice, préférentiellement entre 20% et 60% en poids.
12. Ensemble (100) d'une première (10) et d'une seconde (20) pièces de carrosserie automobile, notamment en matière plastique, dans lequel lesdites pièces (10, 20) sont fixées l'une à l'autre au moyen d'au moins une épaisseur de colle (30), caractérisé en ce qu'au moins une des pièces (10, 20) comporte un revêtement (30) en contact avec au moins une partie de l'épaisseur de colle (30), le revêtement (40) constituant une résistance électrique apte à dégager par effet Joule une chaleur permettant une réticulation de la colle (30).
13. Ensemble (100) selon la revendication précédente, dans lequel le revêtement (40) a une résistance inférieure à 20kQ à 300K, et de préférence inférieure à 5kQ, et encore de préférence inférieure à 3kQ.
14. Ensemble (100) selon l'une des revendications 12 et 13, dans lequel le revêtement (40) est un primaire enrichi en charges conductrices électriques.
15. Ensemble (100) selon la revendication précédente, dans lequel la charge conductrice est choisie seule ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite, métaux, tels que cuivre, argent, fer, indium, noir de carbone, alliage de graphite et de métal.
16. Ensemble (100) selon l'une des revendications 12 à 15, dans lequel le revêtement (40) comprend plus de 10% en poids de charge conductrice, préférentiellement entre 20% et 60% en poids.
17. Ensemble (100) selon l'une des revendications 12 à 16, dans lequel le revêtement (40) a une épaisseur comprise entre 10 et 30 microns.
18. Ensemble (100) selon l'une des revendications 12 à 17, comportant au moins une zone de contact (110) du revêtement (40) pour des électrodes (800), définissant une zone de l'une des pièces de carrosserie automobile (10, 20) en contact avec le revêtement (40) recouvrant ladite surface, ladite zone de contact (110) n'étant pas recouverte par un isolant électrique.
19. Ensemble (100) selon la revendication précédente, dans laquelle la zone de contact (110) est une surface non visible de l'ensemble (100) une fois montée sur un véhicule.
PCT/FR2017/053423 2016-12-15 2017-12-07 Procédé d'assemblage par collage de deux pièces de véhicule automobile au moyen d'un revêtement résistif WO2018109322A1 (fr)

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