Un collage peut être très résistant et pourtant finir par céder lorsqu'il est soumis à des chocs ou à des vibrations répétées.
Dans ce type d'application, le choix de la colle ne dépend pas uniquement de sa résistance mécanique. La capacité du joint supporter les sollicitations, les matériaux à assembler, la température d'utilisation ou encore la surface de collage sont autant de critères à prendre en compte.
Une pièce automobile, un carter de machine, un assemblage métal/plastique ou un élément soumis à des vibrations permanentes ne nécessitent donc pas forcément la même solution.
Dans ce dossier pratique, nous allons voir comment identifier les principaux critères de choix et quelles technologies de collage peuvent être envisagées : colles méthacrylates, cyanoacrylates flexibles ou encore colles polyuréthanes, selon l'application.
💡 À retenir
Chocs et vibrations ne signifient pas automatiquement “colle souple”. Le bon choix consiste à trouver le niveau de résistance et de flexibilité adapté aux matériaux, aux sollicitations et à la température d'utilisation.
Un assemblage collé peut être parfaitement résistant dans des conditions normales et se fragiliser lorsqu'il est soumis à des chocs ou à des vibrations répétées.
Un choc provoque une sollicitation brutale et importante pendant un temps très court. Une vibration, au contraire, soumet l'assemblage à des efforts moins importants mais répétés parfois des milliers de fois au cours de son utilisation.
À la longue, ces sollicitations peuvent fatiguer le joint de colle et provoquer l'apparition de microfissures, puis une rupture ou un décollement.
Le risque dépend également de la conception de l'assemblage. Une petite surface collée, un effort concentré sur une extrémité ou une sollicitation en pelage peuvent fragiliser davantage le collage.
👉 Pour mieux comprendre les efforts exercés sur un assemblage, consultez notre article sur les contraintes mécaniques d'un collage.
Face à une pièce soumise aux chocs ou aux vibrations, le premier réflexe pourrait être de rechercher simplement la colle offrant la résistance mécanique la plus élevée.
Ce n'est pas toujours la meilleure solution.
Un joint très rigide transmet directement les contraintes auxquelles l'assemblage est soumis. Selon les matériaux et l'application, une colle présentant une certaine capacité de déformation peut permettre de mieux absorber les chocs, les vibrations ou les mouvements entre les pièces.
À l'inverse, une colle très souple ne conviendra pas nécessairement à un assemblage qui doit conserver une forte rigidité structurelle.
Le bon choix consiste donc à trouver le meilleur compromis entre résistance mécanique et capacité du joint à supporter les déformations imposées par l'application.
C'est notamment pour cette raison que différentes technologies peuvent être utilisées pour des assemblages soumis aux chocs et aux vibrations : méthacrylates, cyanoacrylates flexibles ou polyuréthanes, selon les matériaux et les contraintes rencontrées.
Même lorsqu'un collage doit résister aux chocs et aux vibrations, la nature des matériaux reste le premier critère de choix de la colle.
Un assemblage métal/métal, plastique/métal, plastique/plastique ou composite ne présente pas les mêmes caractéristiques. Certaines technologies adhèrent très bien sur de nombreux supports, tandis que d'autres nécessitent une préparation particulière ou ne conviennent pas à certains matériaux.
Les méthacrylates bi-composants offrent notamment des possibilités intéressantes pour de nombreux assemblages de plastiques techniques, métaux et composites soumis à des contraintes mécaniques.
Les cyanoacrylates flexibles peuvent être une solution pour des assemblages de plus petite taille lorsque l'on recherche une prise rapide tout en conservant une meilleure capacité à supporter les chocs et les vibrations qu'avec une cyanoacrylate rigide.
Les polyuréthanes bi-composants, grâce à leur capacité de déformation, peuvent également être envisagés lorsque l'assemblage nécessite davantage de flexibilité.
Le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP) sont des plastiques particulièrement difficiles à coller en raison de leur faible énergie de surface.
Dans leur cas, la résistance aux vibrations ou aux chocs n'est donc pas le seul problème : il faut d'abord parvenir à obtenir une bonne adhérence sur le matériau.
Plusieurs solutions peuvent être envisagées selon l'application et les contraintes auxquelles l'assemblage sera soumis : colles spécialement formulées pour le PE et le PP, dont certaines présentent une bonne résistance aux chocs, ou cyanoacrylates flexibles associées à un primaire d'adhérence pour polyoléfines.
👉 Pour comprendre pourquoi certains plastiques sont difficiles à coller, consultez notre article consacré aux plastiques dits “incollables”.
La température à laquelle sera soumis l'assemblage est un critère important dans le choix de la colle.
Une colle peut parfaitement résister aux chocs et aux vibrations à température ambiante, mais voir ses propriétés évoluer lorsqu'elle est exposée au froid ou à la chaleur. Selon sa technologie, elle peut devenir plus rigide, perdre une partie de ses performances mécaniques ou ne plus être adaptée aux conditions d'utilisation.
Il faut donc distinguer la température au moment du collage de la température que devra supporter l'assemblage une fois la colle polymérisée.
Avant de choisir une colle, demandez-vous :
- quelle sera la température minimale d'utilisation ?
- quelle sera la température maximale ?
- l'exposition sera-t-elle permanente ou occasionnelle ?
- l'assemblage subira-t-il des variations importantes ou répétées de température ?
Ces variations peuvent être particulièrement importantes lorsque deux matériaux différents sont assemblés, car ils ne se dilatent pas nécessairement de la même manière.
👉 Pour en savoir plus sur les différences de dilatation entre matériaux, consultez notre dossier sur les 7 points essentiels pour réussir un collage durable.
Il n'existe pas une seule technologie adaptée à tous les assemblages soumis aux chocs ou aux vibrations.
Le choix dépend notamment des matériaux, de l'intensité des sollicitations, de la température d'utilisation, de la taille de la surface à coller, du jeu entre les pièces et du temps disponible pour réaliser l'assemblage.
Les colles méthacrylates bi-composants constituent une solution particulièrement intéressante pour les assemblages soumis aux chocs et aux vibrations.
Elles permettent de réaliser des collages structuraux sur de nombreux matériaux et conviennent notamment aux assemblages plastique/plastique, plastique/métal, métal/métal ou composite.
Selon leur formulation, elles offrent des temps de prise, des niveaux de flexibilité et des tenues en température différents. Le choix dépendra donc de l'application : réparation rapide, assemblage de pièces plus importantes, besoin de repositionnement ou contraintes de température.
Sur LACOLLEPRO, les HYPERFIX 2K190 et HYPERFIX 2K2001 permettent de répondre à différents besoins de collage soumis à des contraintes mécaniques.
Lorsque les surfaces à assembler sont petites et bien ajustées, une cyanoacrylate flexible peut être une alternative intéressante.
Elle conserve la rapidité de prise caractéristique des cyanoacrylates tout en offrant une meilleure capacité à supporter certaines sollicitations mécaniques qu'une cyanoacrylate rigide.
Cette solution peut notamment convenir aux petites pièces, aux assemblages précis et aux réparations pour lesquelles une prise très rapide est recherchée.
Sur LACOLLEPRO, nous proposons une cyanoacrylate noire flexible ainsi qu'une cyanoacrylate FLEX transparente.
Les colles polyuréthanes bi-composants peuvent être particulièrement intéressantes lorsque l'assemblage nécessite une plus grande capacité de déformation.
Leur comportement permet, selon les formulations, d'accompagner les mouvements entre les matériaux et d'absorber une partie des sollicitations auxquelles le collage est soumis.
Elles sont notamment utilisées dans la réparation de pièces plastiques, l'automobile et différents assemblages multi-matériaux.
Leur niveau de souplesse, leur rapidité de prise et leur tenue en température varient cependant fortement d'une formulation à l'autre. Il est donc indispensable de choisir le produit en fonction de l'application.
Pour ces plastiques difficiles à coller, deux approches différentes peuvent être envisagées.
Les colles structurales spécialement formulées pour les polyoléfines, comme la TA4611 ou la HYPERFIX PEPP50, permettent le collage du PE et du PP sans primaire. Elles présentent également une résistance aux chocs, qualifiée d'« excellente » par Permabond pour la TA4611.
Lorsque l'on recherche davantage la flexibilité du joint, une cyanoacrylate flexible associée à un primaire d'adhérence pour PE/PP constitue une autre solution à envisager.
Les chocs et les vibrations se rencontrent dans de nombreuses applications, aussi bien lors d'une réparation que dans un assemblage neuf. Voici quelques exemples où le choix de la colle doit tenir compte de ces sollicitations.
Pattes de phares, éléments de carrosserie, pare-chocs, supports de capteurs, carters ou pattes de fixation sont régulièrement soumis aux vibrations du véhicule et parfois à des chocs.
Selon les matériaux, la taille de la réparation et les contraintes rencontrées, une colle méthacrylate, une cyanoacrylate flexible ou une colle polyuréthane peut être envisagée.
Sur un bateau, un camping-car ou une caravane, les assemblages peuvent être soumis à des vibrations répétées, mais également à des variations de température et, selon leur emplacement, à l'humidité.
Les collages de pièces en composite, plastique ou métal nécessitent donc de prendre en compte l'ensemble de ces contraintes avant de choisir la colle.
Carters, capots de machine, inserts, clips, pattes de fixation ou assemblages métal/plastique : de nombreuses pièces peuvent subir les vibrations générées par une machine ou un équipement en fonctionnement.
La résistance mécanique de la colle est alors importante, mais sa capacité à supporter durablement les sollicitations répétées l'est tout autant.
Boîtiers, carters, supports ou pièces fonctionnelles en ABS, PC, PVC, PE ou PP peuvent être soumis à des chocs et des vibrations pendant leur utilisation.
Le choix dépend alors fortement de la nature exacte du plastique. Dans le cas du PE et du PP, une colle spécifiquement adaptée à ces matériaux ou l'utilisation d'un primaire approprié peut être nécessaire.
Un manche d'outil, une pièce de maquette, un modèle réduit ou un petit mécanisme peuvent eux aussi subir des chocs ou des vibrations répétés.
Sur ces petites surfaces, lorsque les pièces sont bien ajustées, une cyanoacrylate flexible peut notamment constituer une solution rapide, tandis que des assemblages plus importants ou présentant du jeu pourront nécessiter une autre technologie.