docAssemblage par Collage
download 
Plainte Transcription
Assemblage par Collage
Assemblage par Collage Une Technologie Clé pour le développement de l’Ecologie Industrielle 2e Colloque Régional Eco-Conception 31 mai 2011, Bordeaux RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr •Contexte technologique •Inconvénients - Pressions réglementaires •Avantages •Levée des verrous •Bilan RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Contexte technologique Le collage, une technique récente?... Bien avant JC: Les colles « naturelles » apparaissent (bitume, gélatine, os, cire, …) Collage des éléments de fuselage avec une colle caséine Collage d’une décoration en argent sur un casque de parade romain XXe siècle: développement des adhésifs synthétiques (urée-formol, polyuréthane, époxyde, méthacrylique, silicone, acrylique, vinylique) RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Contexte technologique Le collage, une technique indispensable pour les applications les plus strictes… … Comme les plus simples RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Contexte technologique Le collage, procédé spécial... Cadre norma d’un collage, seule solution le détruire… Pour évaluerpla performance tif néc rocédé essaire s p é pour la c i al de c •plans qualific o i n l lage la soudure, ternesspécial comme Le collage est procédé la stérilisation, la ation d a •plaun u x entre ns com u prises muns à peinture, …670 toute u 1 pour n la quali fication e profession ( exe p garantir le es colledu procédé Il est impératif de respecter toute lesdétapes le: DIN urs dan mpour s le fer comportement attendu en usage roviaire ) Sans cela, le pire est à craindre… Vol Aloha Airlines 243, Avril 1988 RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Contexte technologique Le collage, un procédé à mauvaise presse •Bien coller est difficile… •Au départ, ça colle bien… mais pendant combien de temps??? Pourtant, •Le respect du protocole de collage après définition complète de toutes les étapes permet de réaliser un assemblage fiable. On confond souvent « collage » et « bricolage » •La prédiction de la durabilité des assemblages est très complexe, mais le retour sur expérience de certains systèmes (collages aéronautiques, collage de pare-brise automobile, …) permettent de confirmer la durabilité de ces systèmes RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Inconvénients – Pressions Réglementaires Le collage, un procédé avec des inconvénients avérés •Maitrise du procédé indispensable pour fiabiliser l’assemblage •Démontabilité: démontage en maintenance ou en fin de vie •Environnement, hygiène et sécurité: •Traitements de surface souvent polluants (solvants, acides, …) •Manipulation des adhésifs (produits réactifs ou solvantés) Et des contraintes réglementaires •REACH (enregistrement des substances) •CLP (classification et étiquetage des substances et préparations) •Directives COV (1999/13/CE et 2004/42/CE) •Directive véhicules hors d’usage - VHU (2000/53/CE) RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Avantages Mais aussi un certain nombre d’avantages •Gain de masse •Seule technique d’assemblage de matériaux dissemblables (nature, épaisseur) •Répartition homogène des contraintes •Pas d’affaiblissement des substrats (mécanique, thermique) •Risques de corrosion réduits •Plus grande liberté de design, rendu extérieur « lisse » •Fonction amortissante du joint de colle •Étanchéité •Isolation électrique •… Certains sont favorables à l’éco-conception RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Avantages pour l’éco-conception Mais aussi un certain nombre d’avantages •Gain de masse •Seule technique d’assemblage de matériaux dissemblables (nature, épaisseur) •Répartition homogène des contraintes •Pas d’affaiblissement des substrats (mécanique, thermique) •Risques de corrosion réduits •Plus grande liberté de design, rendu extérieur « lisse » •Fonction amortissante du joint de colle •Étanchéité •Isolation électrique •… Certains sont favorables à l’éco-conception RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Avantages pour l’éco-conception Mais aussi un certain nombre d’avantages •Gain de masse •Seule technique d’assemblage de matériaux dissemblables (nature, épaisseur) •Répartition homogène des contraintes •Pas d’affaiblissement des substrats (mécanique, thermique) •Risques de corrosion réduits •Plus grande liberté de design, rendu extérieur « lisse » •Fonction amortissante du joint de colle •Étanchéité •Isolation électrique •… Certains sont favorables à l’éco-conception RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Avantages pour l’éco-conception Mais aussi un certain nombre d’avantages •Gain de masse •Seule technique d’assemblage de matériaux dissemblables (nature, épaisseur) •Répartition homogène des contraintes •Pas d’affaiblissement des substrats (mécanique, thermique) •Risques de corrosion réduits •Plus grande liberté de design, rendu extérieur « lisse » •Fonction amortissante du joint de colle •Étanchéité •Isolation électrique •… Certains sont favorables à l’éco-conception RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Avantages pour l’éco-conception Avantage #1: Gain de masse Dans l’automobile, le collage apporte un gain de rigidité pouvant atteindre 27%. Ainsi, à rigidité égale, une carrosserie collée sera composée de tôles plus minces, ce qui permet de gagner du poids et donc de réduire la consommation de carburant Le passage au collage permet également de supprimer les moyens mécaniques d’assemblage (boulons, rivets, …): gains de masse et de coûts (aéronautique surtout) Avantage #2: Assemblage de matériaux dissemblables Ouverture à l’utilisation des matériaux composites sur de nouveaux marchés, en phase avec la tendance à l’allègement des véhicules et l’introduction de matériaux fonctionnels + Impact positif sur la production (réduction des matières 1ères) + réduction des émissions lors de la phase d’utilisation (pour les moyens de transport) RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Les verrous… Pour aller plus loin et changer les mentalités… Il faut lever les verrous! •Maitrise du procédé (procédé spécial) •Démontabilité: démontage en maintenance ou en fin de vie •Environnement, hygiène et sécurité: •Traitements de surface souvent polluants (solvants, acides, …) •Manipulation des adhésifs (produits réactifs ou solvantés) RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Les verrous… Pour aller plus loin et changer les mentalités… Il faut lever les verrous! •Maitrise du procédé (procédé spécial): respect du procédé imposé, cadre normatif, travaux académiques sur la durabilité, développement du contrôle non destructif (CND) •Démontabilité: démontage en maintenance ou en fin de vie •Environnement, hygiène et sécurité: •Traitements de surface souvent polluants (solvants, acides, …) •Manipulation des adhésifs (produits réactifs ou solvantés) RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Les verrous… Démontabilité: démontage en maintenance ou en fin de vie Verrou identifié dans le rapport sur les technologies clés pour 2015 (Ministère de l’Economie, des Finances et de l’Industrie, mars 2011) Parmi les recommandations, on peut lire qu’en ce qui concerne l’assemblage multimatériaux (11e technologie identifiée), “il convient de prévoir le désassemblage dès la conception, faute de quoi le recyclage est impossible. La prise en compte simultanée de l’assemblage et du désassemblage dès la conception est l’un des verrous de l’écoconception”. Forte contrainte réglementaire pour l’automobile (directive VHU 200/53/CE): réduction de la masse enfouie, augmentation du taux de valorisation et de réutilisation RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Les verrous… Démontabilité: démontage en maintenance ou en fin de vie Des projets de recherche industrielle Service Automobile, Aéronautique -développement de colles spécifiques, décollables sur commande (activation par une source spécifique) -développement de procédés pour le décollement des systèmes classiques Activation Active system remains latent during joint service life (INDAR Inside ® technology) Thermal activation( IR panel, heating curtain, induction, …) Dismantling Dismantling by hand Des technologies disponibles commercialement: •Adhésifs décollables thermiquement, électriquement, sous UV •Systèmes pneumatiques pour les décollement des joints de colle et de mastic Questions importantes: • Rentabilité économique du procédé de décollement? •Viabilité des filières de recyclage? RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Les verrous… Démontabilité: démontage en maintenance ou en fin de vie Impact très fort sur le cycle de vie des assemblages, car: •La colle représente une fraction minime de l’assemblage A choisir entre deux massique axes d’éco-conception sur le collage: •Travailler sur le décollement de la colle permet la récupération d’une masse importante de matériaux (substrats), recyclables voire réutilisables •Formulation de la colle (colle « verte », biosourcée, …) •Procédé de décollement L’ajout de la fonction « démontabilité » permet d’améliorer fortement l’impact environnemental de l’assemblage collé, par les gains de matière désormais envisageables 2e axe beaucoup plus intéressant pour les utilisateurs! SMC broyé et utilisé en revêtement routier Exemple Assemblage SMC (5kg/70,4%)-PP (2kg/28,2%) avec colle PUR (100g/1,4%) décollement PP recyclé en remplacement d’une partie de la matière vierge RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Les verrous… Environnement, hygiène et sécurité •Traitements de surface •Substitution de solvants •Passage au bains lessiviels •Traitements de surface en voie sèche •Substitution des inhibiteurs de corrosion chromatés •Adhésifs •Réduction des COV •Remplacement de certains réticulants et plastifiants (isocyanates, phtalates, formaldéhyde, …) •Constituants biosourcés RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Bilan – Etat actuel Production réduction des matière 1ères E,H,S Fin de vie allègement démontabilité Utilisation allègement matériaux multifonctionnels démontabilité durabilité RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Bilan – levée des verrous ECOLOGIE INDUSTRIELLE Production réduction des matière 1ères E,H,S Traitements de surface moins polluants Remplacement de substances dans les formulation adhésives Biosourcing ECO-CONCEPTION Développement de colles et de procédés spécifiques pour le décollement contrôlé en fin de vie Fin de vie allègement démontabilité Utilisation allègement matériaux multifonctionnels démontabilité Développement de colles et de procédés spécifiques pour le décollement contrôlé en maintenance RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr Quelques références •Magazine « Collage Actualités », N°80, Octobre 2010 http://extranet.innovalis-aquitaine.org/Fichiers_site_Internet/Collage_Actu_80.pdf • Guide sur le dégraissage lessivielle en susbtitution des solvants, Action collective « Solvants en Aquitaine » 2006 http://rescoll.fr/blog/wp-content/uploads/2009/02/guide-lessiviel.pdf •Guide de réduction des COV pour les Entreprises utilisatrices de peintures et vernis, Action colllective « Solvants en Aquitaine » 2006 http://rescoll.fr/blog/wp-content/uploads/2009/02/guide-reduction-cov-peinturesvernis.pdf •Rapport sur les Technologies Clés pour 2015 (MINEFI) http://www.industrie.gouv.fr/tc2015/technologies-cles-2015-chimie.pdf •Matières plastiques et environnement, C Duval, Dunod •Assemblage par collage, J-J Villenave, Dunod •www.rescoll.fr •www.reach-office.eu •www.greenmaterials.fr RESCOLL, Société de Recherche – 8, Allée Geoffroy St Hilaire CS 30021 – 33615 Pessac CEDEX, FRANCE Tel : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 e-mail : [email protected] www.rescoll.fr
