fr.wedoany.com Rapport : L'Allemagne – L'Institut Fraunhofer pour la recherche appliquée sur les polymères IAP (Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP) a développé une technologie d'adhésif microencapsulé, qui encapsule les composants d'un adhésif bicomposant dans des microcapsules. La réaction d'adhésion est déclenchée par une pression appliquée, sans étape de durcissement supplémentaire.
La technique d'assemblage par collage permet de joindre des composants sur de grandes surfaces, de combiner différents matériaux et de favoriser les structures légères. Cependant, dans la pratique industrielle, l'application de colle implique généralement des étapes de processus supplémentaires telles que le dosage, l'application et le durcissement. La manipulation directe des composants adhésifs réactifs impose des exigences plus élevées en matière de sécurité au travail, de contrôle des processus et de formation des opérateurs. La force d'adhérence des rubans adhésifs traditionnels peut également varier dans le temps en fonction des systèmes de matériaux, de la température, des substrats et des charges.
Pour relever ces défis, l'IAP Fraunhofer a développé de nouvelles microcapsules dans le cadre du Cluster d'excellence Fraunhofer sur les matériaux programmables CPM (Fraunhofer Cluster of Excellence Programmable Materials CPM). Chaque capsule encapsule un composant d'un système adhésif bicomposant. Tant que la capsule reste intacte, le système est inerte. Sous l'effet d'une pression, la capsule se brise, les deux composants se rencontrent et réticulent, formant une liaison solide sur la surface de contact. Ce processus s'effectue à température ambiante, sans étape de durcissement supplémentaire.
Le principal défi technique réside dans l'encapsulation elle-même, car l'adhésif bicomposant réactif peut interagir avec les produits chimiques de formation de l'enveloppe de la capsule. Selon le Dr Christian Neumann, scientifique à l'IAP Fraunhofer, il est possible, grâce à un contrôle précis de la chimie des capsules, de maintenir l'activité des composants adhésifs, de réaliser un encapsulage fiable, de permettre le stockage et la transformation, et d'assurer une ouverture sélective sous pression. Étant donné que l'adhésif n'est activé que lors de l'étape d'assemblage, le contact direct des opérateurs avec les composants réactifs est réduit. Les chercheurs se concentrent sur des systèmes adhésifs sans isocyanate, à base d'acrylates ou d'époxydes. Cette technologie est attrayante pour les entreprises souhaitant éviter les formulations contenant des isocyanates.
Dans la prochaine phase de développement, les microcapsules seront appliquées sur des matériaux supports plans, tels que des substrats textiles ou des tricots en fibres, faisant de l'adhésif un matériau intermédiaire positionnable, activé uniquement lors de l'assemblage. Les applications potentielles incluent l'empilement de batteries dans l'industrie automobile, le génie mécanique, la fabrication électronique, ainsi que les composants microstructurés avec des canaux fins, où les méthodes traditionnelles de dosage et d'application sont techniquement exigeantes ou économiquement désavantageuses. La force d'adhérence est actuellement évaluée en collaboration avec l'Institut Fraunhofer pour les machines-outils et les technologies de formage IWU (Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU). À l'usine pilote Fraunhofer pour la synthèse et la transformation des polymères PAZ (Fraunhofer Pilot Plant Centre for Polymer Synthesis and Processing PAZ), les microcapsules peuvent être produites à l'échelle de la tonne, fournissant ainsi des matériaux suffisants pour des tests orientés vers les applications. L'institut recherche actuellement des partenaires industriels et de recherche pour contribuer avec des composants spécifiques, des matériaux supports ou des procédés d'assemblage.
