La polymérisation basse température pour assembler des matériaux hétérogènes

Le soudage est un processus essentiel largement utilisé dans l'industrie automobile pour joindre deux pièces de matériaux similaires par fusion et coalescence, en général des polymères ou des pièces de métal. La liaison adhésive pourrait élargir la palette de matériaux potentiels favorisant de fait une baisse importante de la consommation de carburant et des émissions associées. Malheureusement, les méthodes actuelles demandent une polymérisation à haute température fortement consommatrice d'énergie. Par ailleurs, les conditions thermiques peuvent être préjudiciables pour les composants faits de matières différentes.

Un nouveau système de revêtement en poudre accompagné d'un catalyseur de polymérisation (ou durcissement) à basse température est actuellement en cours développement dans le cadre du projet POWDERBOND, financé par l'union européenne. Son application et son assemblage doit être compatible avec les méthodes de liaison adhésive et les machines–outils actuelles. Cette technologie permettra aux fabricants de réduire considérablement l'empreinte carbone de leur production tout en délivrant des voitures dont la consommation de carburant est beaucoup plus faible et moins polluante en termes d'émissions. Dans l'ensemble, ce projet améliorera également la position concurrentielle des petites et moyennes entreprises (PME) de l'Union européenne dans la chaîne d'approvisionnement des automobiles d'aujourd'hui et de demain.

L'équipe du projet a développé une formulation de catalyseur/résine durcissable de contact à basse température dont la vitesse de polymérisation est contrôlée par la concentration du catalyseur. Cette formulation est en cours d'optimisation.

Les chercheurs ont également identifié un revêtement de poudre basse température et analysent actuellement trois différentes possibilités d'y incorporer le catalyseur. Les essais montrent que l'optimisation de la rugosité de surface du revêtement en poudre améliore la force de la liaison, un paramètre qui sera étudié plus en détail lors des optimisations ultérieures.

La technologie de liaison adhésive à basse température imaginée par le projet POWDERBOND permettra de résoudre nombre des limitations qui accompagnent les méthodes utilisées aujourd'hui. Elle élimine le besoin d'un four de polymérisation à haute température et permet par conséquent d'économiser du temps et de l'énergie tout en simplifiant le processus. Elle permet également la liaison adhésive de matériaux dissemblables, une propriété spécialement adaptée pour l'assemblage du châssis et des composants.

Enfin, les propriétés de liaison seront largement améliorées par rapport aux techniques actuelles tout en assurant une production compatible avec les flux actuels de production et un investissement minime. Dans l'ensemble, cette technologie facilitera la vie des petites et moyennes entreprises européennes et améliorera leur compétitivité dans un secteur essentiel du marché mondial.