RESCOLL, Centre Technologique – 16, Av. Pey-Berland – F-33607 Pessac CEDEX, FRANCE

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Assemblages collés démontables :

application à un ouvrant en PP et SMC

Les Matériaux Polymères et le secteur du Transport

INNOVATION MATERIAUX ET PROCEDES AU SERVICE DE CE SECTEUR

14 septembre 2010 - OYONNAX

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Rescoll

Centre technologique indépendant situé à Pessac (33) spécialisé dans l’innovation technologique depuis 2001

Compétences dans les applications industrielles innovantes des matériaux polymères– Résines

– Composites

– Vernis

– Adhésifs (assemblage par collages, traitements de surfaces)

– Comportement au feu

Effectif : 30 personnes

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Rescoll

Pôle étude– Expérience dans la gestion d’études d’innovation en B2B

– Expérience dans la gestion d’études d’innovation multipartenaires (projets européens, Pôles de compétitivité…)

– Centaines d’études réalisées en partenariat avec des industriels multi domaines (aéronautique, spatiale, automobile, cosmétique, bâtiment)

– Développement de procédés en interne (colle démontable)

– Plus de 40 brevets déposés

– 500 clients en Europe

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Rescoll

Pôle analyse

– Caractérisation chimique et thermomécanique (chromatographie, DSC, DMA, IR ..)

– Caractérisation mécanique, fatigue, vieillissement– Système qualité certifié ISO 9001– Accréditation COFRAC et NADCAP sur la caractérisation des matériaux

composites à matrice organique

Labels nationaux et européens– Centre de ressources technologiques– Société de recherche sous contrat– Expert auprès des tribunaux– Auditeur national REACH– Formateur collage EWF (diplôme européen)

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Collage démontable: contexte

Une remarque simple…

une colle est faite pour coller!...

et la fin de vie???

Travail nécessaire pour le développement de collages démontables sur commande, pour la fin de vie et la maintenance

Contraintes réglementaires: 2000/53/CE

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Projet ECODISM (6e PCRD)

ECOlogical DISMantling for next generation of cars

Réponse à la directive Européenne 2000/53/CE

Avant ECODISM Après ECODISM

Taux de résidu enfoui

(masse enfouie/masse du

véhicule)

20% 12%

Plastiques et composites 13% 8%

Vitrages 3% 0%

Autres 4% 4%

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Projet ECODISM: objectifs techniques

• Développement de colles démontables et intégration dans différents assemblages

• Conception d’une source d’activation (thermique)

• Essais échelle 1 sur vitrages et éléments de carrosserie

Activation thermique

(lampe IR, rideau

chauffant , induction, …)

Le système actif reste laten t

pendant le collage et la vie de

l’assemblage

Service Activation Démantèlement

Démantèlement manuel

Procédé de collage-démontage

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Projet ECODISM: solution technique

• Incorporation d’un additif capable de générer une contrainte de décollement interfacial par la libération de gaz sous l’effet d’un apport thermique

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Projet ECODISM: assemblages étudiés

• Collage vitrages (FIAT Grande Punto)

• Stabilité en stockage > 3mois

• Bonne tenue H7 cataplasme

• Activation en moins de 3min

• Verre sans résidus d’adhésif

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Projet ECODISM: assemblages étudiés

• Collage peau et spoiler PP sur hayon SMC

Concept Higate de Plastic Omnium Auto Exterior

• 2x plus léger que l’équivalent acier

• 20% moins cher

• Liberté de style

• Qualité de surface

• Résistance aux petits chocs

• …

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Collage PP-SMC: essais laboratoire

• Collage

-Dégraissage isopropanol

-Activation du PP par plasma

-Application primaire PU sur PP et SMC

-Collage (joint calibré à 800 microns) avec PU 1k EFTEC (démontable ou non)

-Réticulation 3 jours à T et humidité ambiantes

• Essais mécaniques

-Traction simple cisaillement (surface de recouvrement: 25mmx12,5mm)

-23°C, 50% HR

-100mm/min

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Collage PP-SMC: essais laboratoire

• Résultats

5 éprouvettes par lots, Contraintes en MPa, écart-type en bleu

Initial Après activation thermique

Témoin 2,9/0,7

CF* SMC

1,8/1

CF SMC & AF* SMC côté SMC

Démontable 2,8/0,6

CF SMC

Décollement très facile à la mainAF côté SMC

*CF: Rupture Cohésive et AF: Rupture Adhésive

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Collage PP-SMC: essais échelle 1

• Collage

-essais sur 2 assemblages: spoiler PP sur hayon SMC et peau PP sur hayon SMC

-thermocouples K placés dans le joint pour le suivi de la T lors de l’activation

-réticulation 7 jours à T et humidité ambiantes

• Démontage

-Chauffage à la température d’activation 2-3min

-Après refroidissement:

-décollement manuel

-PP et SMC sont visuellement corrects (pas de dégradation thermique)

-Pas de résidus de colle côté SMC

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Projet ECO WINDAR• 4 partenaires

• Durée: 30mois (t0: janvier 2010)

• Cofinancement DGCIS (Eco Industries)

• Objectifs:• Intégrer le collage démontable pour les assemblages Polyamide-Verre

dans les vitrages latéraux de type Baie Flush• Améliorer la problématique en fin de vie et en traitement des rebuts de

production• Mettre au point un processus de traitement de l’ensemble du produit en

fin de vie• Evaluer l’intérêt environnemental du collage démontable sur une ACV

complète• Promouvoir la technologie de collage démontable auprès des

constructeurs automobile

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Projet ECO WINDAR• Partenaires

– Advanced Comfort Systems (ACS)

Equipementier automobile spécialisé dans l’innovation des produits de confort (occultation, portage, vitrage, cargo)

et implanté au niveau international (Chine, Roumanie, Espagne et France). Forte de son intégration en recherche et développement et en industrialisation, ACS est fournisseur des plus grands constructeurs automobiles (Peugeot, Mercedes, Citroën, Hyundai, Renault…).

« Optimiser le confort des moyens de transport en créant et en accompagnant les concepts de demain pour renforcer le bien-être de l’utilisateur »

– Re-Source IndustriesStructure d’ingénierie d’INDRA SAS dont l’activité est la gestion distribution de Véhicules Hors d’Usage (VHU) ainsique leur recyclage. Re-source Industries a développé un process industriel de traitement des VHU et travaillel’ouverture de nouvelles filières de recyclage en collaboration avec les producteurs et recycleurs. Les activités deconseil et formation permettent d’accompagner ces producteurs vers l’éco-conception en vue du recyclage, ainsi queles démolisseurs vers les techniques de démontage et d’identification des matières.

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Projet ECO WINDAR• Partenaires

– Rescoll

Centre technique spécialisé dans l’étude et la caractérisation des polymères et adhésifs. Rescolldéveloppe une technologie de collage démontable déjà éprouvée dans le secteur spatial. Rescoll estégalement Centre de Formation pour opérateurs et technicien colleurs (formation diplômantesuivant référentiels européens EWF 515 et 516)

– TREFLE (UMR CNRS 8508)

Le Laboratoire TREFLE CNRS-Université de Bordeaux étudie et simule les échanges thermiques et lesécoulements de fluides. Ce laboratoire développe également des outils de simulation d’aide à ladécision mis à disposition auprès des Entreprises

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Conclusions

• Collage démontable: une nécessité -technique: fixation temporaire, maintenance, déclampage

-réglementaire: fin de vie

• Cas des plastiques:-collage: technique de choix pour l’assemblage

-thermoplastiques: matières qu’il faut pouvoir récupérer

Il existe des solutions, mais peu de travaux en cours…

Pourtant Collage démontable= récupération de pièces=

+ …