Les besoins en termes de recyclabilité et de réutilisation des produits, dans un contexte d’éco-circularité, poussent maintenant beaucoup d’industriels à se tourner vers du collage démontable. L’IRT Saint Exupéry s’est positionné comme acteur de la fédération des industriels, fournisseurs de solutions, et académiques pour axer les activités futures en réponse aux besoins industriels. Zoom sur l’implication de l’IRT Saint Exupéry.

Pourquoi s’investir sur les assemblages collés démontables ?

Les contraintes environnementales actuelles et futures ainsi que notre Responsabilité Sociale et Environnementale nous demandent aujourd’hui des efforts de R&T particulièrement innovants et ceci concerne la thématique des assemblages par collage. En effet, bien que ces assemblages trouvent de nombreuses applications en industrie du fait de leurs multiples avantages : assemblage multi-matériaux, répartition des contraintes mécaniques, allègement, etc., un verrou majeur reste à lever afin que cette technologie réponde aux enjeux de l’économie circulaire.

La démontabilité des assemblages collés est requise :

• en cas de non conformités dans le collage (pour les pièces de haute valeur ajoutée),
• pour la maintenance, réparabilité de certaines pièces, et pour leur réassemblage,
• pour séparer les matériaux et pouvoir les recycler,
• dans certains cas, pour remplacer des assemblages vissés.

La démontabilité « à la demande » des assemblages collés, sans altération des fonctionnalités en service, telles que la conductivité thermique ou électrique, les performances mécaniques et thermiques, l’étanchéité, la résistance aux vibrations…, est l’un des principaux défis à relever.

Aujourd’hui, il existe quelques solutions à l’état de l’art, mais peu de solutions commerciales. L’IRT Saint Exupéry, dans ce contexte s’est donc investi sur différents projets.

Le projet CODEX :

Le projet CODEX a été lancé en 2021 pour une durée de trois ans, avec les partenaires Continental, Actia et Thales Alenia Space comme membres industriels. Ce projet exploratoire, a pour objectif de répondre à des cas d’applications industriels avec des cahiers des charges spécifiques. Les attendus étaient premièrement de dresser un état de l’art des solutions existantes et de leur niveau de maturité. Différentes solutions ont été identifiées, développées et évaluées quant à leur potentiel pour répondre aux cahiers des charges de cas d’applications industriels. Le développement de ces solutions a nécessité la synergie des compétences de l’IRT Saint Exupéry (équipes matériaux et électrique) avec l’expertise de partenaires externes. La suite du projet est en cours de préparation et vise à la montée en maturité des solutions identifiées comme les plus prometteuses.

Preuve de concept du collage d’un boitier : avant et après « trigger » / activation de la démontabilité

Répondre aux besoins industriels

Un des objectifs de l’IRT Saint Exupéry est de fédérer tous les acteurs liés à la thématique du collage démontable afin de répondre au mieux aux besoins industriels. Ainsi, l’IRT Saint Exupéry s’est mobilisé en organisant plusieurs événements aux côtés de tous ces potentiels partenaires. Une journée thématique a par exemple été organisée sur le site de l’IRT Saint Exupéry de Talence avec de nombreux acteurs liés au collage démontable, afin de recueillir les besoins en termes de désassemblage. Cette journée a permis de regrouper plusieurs industriels de différents domaines (automobile, spatial, aéronautique, batteries, etc.) ainsi que des acteurs du monde académique et des fournisseurs de solutions.

Le projet AVAR

L’IRT Saint Exupéry et le CNES se sont mobilisés sur un projet de R&T « Eco-conception ». Durant huit mois de recherche et développement, l’objectif sera d’utiliser les propriétés des matériaux vitrimères, sur la base des nombreuses recherches menées par l’IRT Saint Exupéry sur ce sujet, pour le développement d’un assemblage collé avec un adhésif vitrimère réversible, dont la température de désassemblage est maîtrisée. Les solutions développées visent des besoins dans le domaine du spatial : le repositionnement de collages/leur réutilisation, le remplacement des pièces à faible durée de vie (protections thermiques, capteurs, cartes électroniques, batteries…), la récupération de pièces de haute valeur ajoutée, et le remplacement d’assemblages vissés par des collages réversibles. Les approches techniques se concentreront sur la formulation à façon et la caractérisation des vitrimères pour s’adapter aux procédés d’assemblage (dépose) et de désassemblage.

L’approche consiste à utiliser les propriétés des matériaux vitrimères, grâce aux nombreuses recherches menées par l’IRT Saint Exupéry sur ce sujet, pour de nouvelles applications telles que la démontabilité. Les vitrimères seront mis en œuvre comme adhésifs avec la maîtrise de la température de désassemblage et leur compatibilité avec des moyens industriels sera démontrée.

« Plusieurs projets sont en cours sur l’avenir industriel des assemblages collés démontables. L’IRT Saint Exupéry mobilise ses multi-compétences, en s’appuyant sur son réseau de partenaires pour répondre à des solutions industrielles répondant aux enjeux environnementaux » conclut Sara KIRCHNER, cheffe de projet en surfaces et assemblages à l’IRT Saint Exupéry.