Décrypter les phénomènes d’adhésion pour l’assemblage
Quels sont les phénomènes en jeu dans un assemblage ?

2.1 Force d’adhésion (en cas de collage ou soudure)

Cette force, aussi appelée adhésion de surface, est directement liée à la mouillabilité des substrats, d’où l’intérêt de la déterminer.

Un substrat adhère à un adhésif selon trois possibilités :

• par l’encrage mécanique, qui est représenté par la surface spécifique, la rugosité et la structure de la matière (porosité et composition chimique). En trouvant un maximum de surface et d’aspérités, les liaisons interfaciales sont démultipliées. Grâce à celles-ci, la possibilité d’accroche du liquide (colle, adhésif ou matière en fusion pour la soudure) est accrue, pendant qu’augmente dans la même proportion la résistance au cisaillement, pelage, clivage ou traction.

• par les forces électrostatiques éventuellement, avec des échanges d’électrons comme deux plaques de condensateurs. Ces forces sont d’autant plus intenses que les matériaux possèdent une différence de potentiel élevée et sont proches, les matériaux dits polaires sont concernés.

• par les liaisons chimiques, si l’interface est le siège d’une réaction chimique. Les liaisons de covalence ou ioniques (échange d’électrons entre atomes) sont des liaisons très robustes. Le primaire d’adhésion en est l’exemple type.

• par interdiffusion, essentiellement dans l’assemblage des polymères amorphes de même nature, en utilisant des solvants. Les chaînes de polymères libres dans le solvant bougent par reptation sous l’effet de la pression à l’assemblage. Après évaporation des solvants, la trace laissée par la pénétration du solvant dans l’épaisseur de la matière est visible à la binoculaire.