Application du Huntsman Araldite AV 170 pour le collage structurel de matériaux différents dans l'allégement automobile

Avec la popularisation de la technologie automobile légère, les constructeurs automobiles adoptent largement la combinaison d'alliage d'aluminium et de plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP) pour produire des supports de carrosserie et des composants de compartiment moteur. En raison de la grande différence de coefficient de dilatation thermique linéaire entre les deux matériaux, les adhésifs ordinaires sont sujets au décollement, à la fissuration et à l'atténuation de la résistance dans des conditions de vibrations et de températures élevées et basses alternées à long terme. Un fabricant de composants pour véhicules utilitaires a adopté l'adhésif structurel époxy monocomposant thermodurcissable Araldite AV 170 pour le collage en production de masse des supports de compartiment moteur en fibre de carbone et des cadres en alliage d'aluminium, obtenant ainsi une application pratique fiable.

Les substrats de liaison de ce projet sont des matériaux composites en fibre de carbone de qualité aérospatiale et un alliage d'aluminium 6063. Le prétraitement des surfaces a été effectué dans le strict respect des spécifications du produit : les surfaces ont été soigneusement dégraissées à l'acétone pour éliminer l'huile, la graisse et la poussière, suivies d'un sablage pour le dégrossissage mécanique. Un deuxième traitement de dégraissage a été effectué après la rugosité et les pièces ont été entièrement séchées pour assurer une excellente adhérence interfaciale. Araldite AV 170 est une pâte thixotrope sans coulure lors de l'application, adaptée aussi bien à la distribution manuelle qu'automatique. L'épaisseur de l'adhésif a été contrôlée entre 0,05 et 0,10 mm pour équilibrer la résistance au cisaillement et une liaison uniforme. Il peut combler des espaces jusqu'à 3 mm, ce qui s'adapte bien aux tolérances d'usinage des pièces.

Le processus de durcissement a adopté le programme standard de 60 minutes de durcissement à 150 ℃, permettant une réticulation complète de l'adhésif. Après durcissement, la résistance au cisaillement par recouvrement a atteint 28 à 30 N/mm² à 23 ℃ et la résistance au pelage au rouleau était de 5,8 N/mm. Sa haute ténacité soulage efficacement les contraintes internes causées par la dilatation thermique et la contraction de matériaux différents. Après 100 cycles thermiques de -30 ℃ à 70 ℃ et des tests de vibration à long terme, aucun délaminage ni fissure n'a été constaté sur les joints collés, avec un taux de rétention de résistance supérieur à 94 %. La température de service à long terme de l'adhésif durci peut atteindre 120 ℃, ce qui s'adapte parfaitement à l'environnement à haute température des compartiments moteur. Il présente également une excellente résistance à l’huile moteur, à l’essence sans plomb, à l’huile lubrifiante et à d’autres produits chimiques, répondant ainsi aux exigences de service pour tout le cycle de vie des véhicules.

En termes de stockage et de production de masse, l'adhésif a une durée de conservation de 2 ans lorsqu'il est stocké entre 2 et 8 ℃ et peut être utilisé de manière stable pendant 6 mois entre 15 et 25 ℃ après avoir été sorti de l'entrepôt frigorifique, ce qui correspond à la préparation des stocks et à la production continue des chaînes d'assemblage industrielles. Jusqu'à présent, les composants liés de ce lot sont en service sur des véhicules depuis plus de 2 ans sans aucune défaillance de liaison, s'avérant être une solution mature pour le collage structurel de matériaux différents dans l'industrie automobile.