La problématique ?
Dans le cadre du développement d’un nouveau produit, l’un de nos clients a rencontré des problèmes d’étanchéité lors des tests de validation finaux de son produit. Le défaut provenait de la désadhésion de la colle assurant l’étanchéité du produit. Après avoir testés de nombreuses solutions sans succès avec son fournisseur, le client a sollicité FILAB pour résoudre ce problème.
Pour répondre à ce genre de problématique, FILAB a développé une démarche de résolution de problème qui a déjà été éprouvée dans de nombreuses études réalisées au laboratoire. La démarche est théorique mais son application elle est bien concrète et s’adapte à la réalité de chacune des problématiques techniques.
Comprendre les raisons physico-chimiques de cette désadhésion
Objectif :
Cette première étape est primordiale car elle vise à apporter la connaissance permettant d’éviter de rencontrer de nouveau ce problème dans les futurs développements de produit. L’autre intérêt de cette étude est de réduire le nombre de candidats potentiels aux produits ayant certaines propriétés spécifiques. Ainsi, viser plus justes dans les produits à tester. Cela est particulièrement intéressant lorsque la validation technique du produit est longue ou coûteuse du fait de tests de vieillissement par exemple.
Démarche :
La compréhension de la désadhésion du produit s’appuie sur une caractérisation fine du défaut grâce au parc analytique de FILAB. Pour cette étude de désadhésion, FILAB s’est appuyé sur sa double compétence matériaux/chimie pour déformuler la colle et caractériser la dégradation.
En particulier, une étude par ICP-AES a permis de caractériser les composés se dégradant dans l’environnement d’essai. Une analyse par HS-GC-MS a permis, quant à elle, de définir le mécanisme de réticulation de la colle et sa structure générale après pyrolyse (PY-GCMS).
Conclusion :
Cette première étude a permis de comprendre que la désadhésion provenait de l’agressivité du milieu d’utilisation du produit (dégradation prématurée de la colle) et du manque de composé améliorant l’adhésion dans la colle historique.
Trouver des solutions alternatives permettant d’assurer la bonne tenue de la colle dans le temps
Objectif :
À partir de la connaissance scientifique accumulée lors de la première phase de l’étude, il a été question d’identifier et de tester un maximum de solutions. Celles-ci étaient avec des niveaux de complexité et d’application variable. Puis, elles ont prouvées leur applicabilité suite à ces tests qui sont alors proposées au client. La grande variété des compétences techniques de FILAB permet d’investiguer des solutions très différentes. En effet, elles facilitent au maximum leurs mises en œuvre par le client (en fonction des leviers d’actions activables par ce dernier).
Démarche :
Sur la base des constats analytiques, une étude bibliographique a été menée afin de mettre en évidence les solutions théoriques. Ces solutions théoriques permettaient de répondre à ces mécanismes de désadhésion (dégradation prématurée et adhésion trop faible). Cela a permis d’apporter la connaissance scientifique nécessaire pour éviter ce problème à l’avenir mais surtout d’identifier les pistes de solutions techniques pour le client (modification de formulation, traitement de surface…). Pour ancrer ces solutions théoriques dans la réalité technique du client, il a ensuite été question de réaliser une visite des installations du client pour deux raisons. L’une permettait d’identifier les leviers d’actions à sa portée (contrôle de la morphologie des pièces et réalisation de traitements de surface). Quant à la seconde, elle permettait d’identifier les contraintes techniques spécifiques de son process (absence de connaissance de la composition des adhésifs fournisseur, nécessité de pouvoir automatiser la dépose).
Finalement, la dernière étape consiste à tester les solutions pouvant être appliqué par le client afin de valider. Pour cette étude, il a notamment été question de tester de nouveaux produits. Ces nouvelles solutions ont été testées au laboratoire à l’aide des essais éprouvés lors de la première étape notamment par ICP-AES pour qualifier la dégradation des nouveaux mastics et par PY-GC-MS et HS-GC-MS pour qualifier son mécanisme d’accroche.
Conclusion de l'étude
Grâce à l’ensemble de cette étude, FILAB a pu proposer des solutions testées à son client :
- Modification de la formulation de l’adhésif (ajout de composés organométalliques, modification de charges…)
- L’utilisation d’un traitement de surface spécifique
- La réalisation d’un essai de vieillissement accéléré permettant de mieux discriminer les produits testés
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