ISO 4588:1995
(Main)Adhesives — Guidelines for the surface preparation of metals
Adhesives — Guidelines for the surface preparation of metals
Describes the usual procedures for the laboratory preparation of metal surfaces for adhesive bonding and testing of the bond. Prebonding surface treatments are given for aluminium and aluminium alloys, chromium, copper and nickel and their alloys, magnesium and magnesium alloys, mild and stainless steel, tin, zinc and zinc alloys.
Adhésifs — Lignes directrices pour la préparation de surface des métaux
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4588
Second edition
1995-12-15
Guidelines for the surface
Adhesives -
preparation of metals
Adhesifs - Lignes dkectrices pour Ia prkparation de surface des mktaux
Reference number
ISO 4588:1995(E)
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ISO 4588:1995( E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 4588 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 11, Products.
This second edition cancels and replaces the first edition
(ISO 4588:1989), which has been technically revised.
0 ISO 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-121 1 Geneve 20 l Switz erland
Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD 0 60
ISO 4588: 1995(E)
- Guidelines for the surface preparation of
Adhesives
metals
cases, the sequence used shall be clearly described
1 Scope
in the test report.
WARNING - The procedures described do not
This International Standard describes the usual pro-
necessarily detail all the precautions necessary for
cedures for the laboratory preparation of metal sur-
health and safety in a particular country. Because
faces for adhesive bonding and testing of the bond.
of the hazardous nature of some of the chemicals
Prebonding surface treatments are given for the fol-
used, national and local legislative requirements
lowing materials:
for safe handling and disposal of these materials
shall be observed. Refer to the material safety
a) aluminium and aluminium alloys;
data sheet Prior to use for details of the hazard
and the personal-protection equipment to be
b) chromium;
used. (See also clause 7.)
c) topper and nicke1 and their alloys;
2 Handling and storage
d) magnesium and magnesium alloys;
(mild);
e) steel
2.1 Handling
f) steel (stainless);
All Parts shall be handled as little as possible during
and after processing and before bonding, and the use
g) tin;
of bare hands shall be avoided. Use clean hand
coverings that will not contaminate the surface, such
h) zinc and zinc alloys.
as Iint-free cotton and nylon fabric gloves, and handle
Parts by edges or non-treated areas.
Mechanical treatments such as grit blasting are widely
applicable, but it is not possible to present one
Chemical method that is applicable to all metals. Sev- 2.2 Storage conditions
eral methods are listed so that the user will have a
greater choice in selecting a treatment appropriate to
2.2.1 In the laboratory
a particular metal.
Prepared surfaces shall be stored at 23 “C + 2 “C and
The surface treatments described comprise degreas-
(50 + 5) % relative humidity, except for metals such
-
ing and cleaning methods, mechanical cleaning
as carbon steels which cannot sustain these con-
(abrasion), Chemical cleaning (etching) and chemically
ditions without prejudicial Oxidation. If necessary, the
based surface modification techniques. When used
air shall be filtered to remove dust.
together, these treatments should normally be used
in the following Order: cleaning to remove gross con- The time between, and conditions of, surface prep-
tamination, then abrasion and finally etching to aration and bonding are critical. For sensitive surfaces,
achieve the Optimum surface for bonding. Alternative the storage time shall not exceed 8 h and Parts shall
sequences may, however, be used, especially when be covered with or wrapped in unbleached kraft Paper
the surface is to be chemically modified. In such or other suitable coverings. When possible, prepared
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surfaces shall be stored in a conditioned Container heptonates, polyphosphates and cyanides) and or-
without surface contact. ganic surfactants. They may be used hot or cold, with
or without an applied current which may be either
anodic or cathodic. The joint surfaces shall be washed
2.2.2 At industrial production facilities
very thoroughly, possibly followed by neutralization to
remove any residual traces of the alkaline cleaner.
Economic and practical considerations may prevent
production facilities from following laboratory practice.
NOTE 3 The cleaning action is based on the saponifying
Nonetheless, the possibility of re-contamination must
and emulsifying properties of aqueous alkalis, which are of-
be borne in mind and its consequences taken into
ten reinforced by sequestrating, complexing and surface-
account.
active agents. lt is also effective in removing soaps and
salts.
3 Initial preparation
3.3.2.1 Strongly alkaline cleaners
3.1 Cleanliness These cleaners may contain any of the ingredients
given in 3.3.2 above. Heavy-duty types may contain a
DO not carry out contaminating operations in the work high proportion of caustic alkali.
area. Painting or other spraying operations, processes
Strongly alkaline cleaners shall be used as soak
using powder materials, the presence of oil vapours
cleaners or used electrolytically, preferably anodically,
from Pumps and other machinery, the spraying of
and are suitable for use on all metals except alu-
mould release agents, etc., are especially detrimental.
minium, lead, tin and zinc, each of which is attacked
by strong alkalis. Simultaneous cleaning and etching
3.2 Preliminary cleaning
of aluminium in caustic soda or other alkaline sol-
utions may be employed only when agreed between
Remove ink markings or printed identifications from
the various suppliers (of the metal, the cleaning agent,
the metals by wiping with a cloth wetted with an ap-
the adhesive, etc.) and shall be strictly controlled.
propriate solvent such as acetone, methyl ethyl ke-
tone (buta n-2-one) or a permitted hydrocarbon
NOTE 4 Metallic soaps tan be removed by strongly alka-
mixture. line cleaners.
3.3.2.2 Mild alkaline cleaners
3.3 Degreasing
Mild alkaline cleaners shall be used as soak or Spray
NOTE 1 Solvent degreasing was included as a Standard
method in the previous edition of this International Stan- cleaners.
dard. For health and safety as well as environmental
reasons, however, this method is no longer recommended.
They are suitable for all metals. They are essentially
An alternative method such as alkaline degreasing should
free from strong alkali and may contain inhibitors such
prove to be equally satisfactory.
as silicates to prevent the metal being attacked.
Applied current may be used in immersion appli-
3.3.1 Detergent degreasing
cations, but is less effective than with strongly alka-
line cleaners.
Strub the joint surfaces in a Solution of liquid deter-
gent. Wash with clean, hot water and allow to dry
thoroughly - preferably in a stream of hot air from
3.3.3 Ultrasonic degreasing
e.g. a domestic forced-air heater.
This trea tment m ay be employed when appropriate
NOTE 2 Non-ionic detergents generally give good results.
and is g eneral used for the preparation of small
IY
specjmens.
3.3.2 Alkaline degreasing
Alkaline degreasing is an alternative to detergent de-
4 Abrasion
greasing.
Abrasion may be used as the principal surface treat-
The ingredients are selected from sodium or potass-
ium hydroxide, carbonates, Phosphates, borates, ment, or Prior to etching, to remove Oxide and to
complexing agents (such as EDTA, gluconates, roughen the surface.
2
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4.4.2 Blow-clean Parts with clean, dry, filtered air or
4.1 Preliminary treatment
nitrogen, or brush with a clean, dry brush, to remove
particulate matter.
Degrease the surface using one of the procedures
described in clause 3 to remove gross oily contami-
If wet abrasion is used, wipe the surface with a cloth
nation.
dampened with an appropriate solvent, or wipe with
a clean, dry cloth.
4.2 Dry-blasting method
4.5 Silination method
4.2.1 Dry-blast with an appropriate abrasive such as
clean, dry, sharp-edged alumina, Silicon carbide, sand
This is a derivative of abrasive blasting. There are two
or similar abrasive of particle size 106 Pm to 45 Pm.
variants, both using proprietary materials after general
DO not use steel shot or steel-contaminated abrasive
cleaning and pre-blasting.
to blast-clean aluminium, topper or stainless steel.
The blasted surface shall be visually uniform. The air
4.5.1 Silane-coated corundum
used for blasting shall be clean, degreased and dry.
Following initial treatment, the surface is blasted with
4.2.2 Blow-clean Parts with clean, dry, filtered air or silane-coated corundum grit. The surface may sub-
sequently be treated with a suitable primer Prior to
nitrogen to remove particulate matter. Alternatively,
bonding.
use a degreasing method.
4.5.2 Flame treatment
4.3 Wet-blasting method
Following initial preparation, the surface is subjected
Wet-blast with water or steam containing suspended
to the action of a flame generated by the combustion
grit particles of mesh size 1 000 or smaller. The angle
of proprietary materials.
of the water or steam jet shall be 90 ”.
NOTE 5 This tan be very effective and does not warp the
4.6 Wet-abrasion method
Parts if done carefully. Wet-blasting is recommended for
small items only.
Surfaces are abraded as in 4.4.1 but in the presence
of proprietary solutions which modify the surface by
Wet-blasting equipment usually contains flow modi-
reacting with it during the course of abrasion. The re-
fiers and corrosion-resistance additives. Rinse the
action usually involves a silane coupling agent which
wet-blasted Parts thoroughly in water and clean sol-
has the ability to react chemically with both the metal
vent, or vapour-degrease, Prior to drying and bonding.
surface and the adhesive.
Some proprietary solutions will also indicate whether
4.4 Hand-abrasion method
or not the surface has been cleaned sufficiently to
ensure that the subsequent bonding process will be
4.4.1 Abrade the surface to be bonded with abrasive
satisfactory. (See 5.2.4.)
Paper or cloth, using alumina, Silicon carbide, emery
or other suitable material of particle size 106 Pm to
45 Pm. This abrasion may be carried out wet or dry.
Use the following sequence of abrasive operations:
5 Etching
a) straight across the part in a direction parallel to
5.1 General
any one side;
Etching may be preceded by abrasion (se e clause 4)
b) at right angles to the first direction until all signs
ng treatmen t.
and/or by a Chemical deoxidizi
of the first abrasion Operation have been re-
moved;
52 . Apparatus, materials and procedures
c) circular motion of diameter approximately 80 mm
to 100 mm, until a Pattern has been produced
5.2.1 Apparatus
consisting only of circular abrasion marks super-
ment shall be resistant to
imposed one upon the other and the surface ap- All vessels and other equip
pears visually uniform. the etching solu tions used.
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5.2.2 Water metai removed in relation to the tolerante require-
ments for the part and whether coated or bare metal
Water for preparing etching solutions, such as distilled is involved. Generally, not more than two repeat
water or demineralized water, shall not contain more treatments are permitted.
than 50 mg/kg of solids and shall have a pH between
NOTE 6 Even if the cleaned metal surface is wetted by
5,5 and 7,5 and a conductance of less than 20 PS.
water, this gives no information as to the likely strength of
an adhesive bond made with the metal surface. At best, it
is a necessary, but not a sufficient, requirement for the
achievement of high bond strength.
5.2.3 Monitoring of etching solutions
A variant of the water-break test is the use of pro-
prietary materials which, because of their specific
The useful life of the solutions depends upon the
surface tension, indicate whether or not the surface
number of Parts being treated and their dimensions.
is sufficiently clean for the subsequent bo
...
Iso
NORME
INTERNATIONALE 4588
Deuxième édition
1995-12-15
Adhésifs - Lignes directrices pour la
préparation de surface des métaux
Adhesives - Guidelines for the surface preparation of metals
Numéro de référence
ISO 4588:1995(F)
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ISO 4588: 1995(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 4588 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 11, Produits.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 4588:1989), dont elle constitue une révision technique.
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 4588: 1995(F)
- Lignes directrices pour la préparation de
Adhésifs
surface des métaux
cependant être employées, en particulier lorsque la
1 Domaine d’application
surface est modifiée chimiquement. Dans de tels cas,
la séquence utilisée doit être clairement décrite dans
La présente Norme internationale décrit des options
le rapport d’essai.
de modes opératoires pour la préparation en labora-
toire des surfaces métalliques destinées au collage
AVERTISSEMENT - Ces procédés ne détaillent
et à l’essai des adhésifs. Les traitements préalables
pas nécessairement toutes les précautions néces-
au collage sont donnés pour les matériaux suivants:
saires pour préserver la santé et respecter les rè-
gles de sécurité dans un pays particulier. Du fait
a) aluminium et alliages d’aluminium;
de la nature dangereuse de certains des produits
chimiques utilisés, il y a lieu d’observer la Iégisla-
b) chrome;
tion nationale et locale pour satisfaire à la sécurité
de manipulation de ces matériaux et aux condi-
c) cuivre et nickel et leurs alliages;
tions de leur rejet. Se référer à la fiche de donnée
d) magnésium et alliages de magnésium; de sécurité du produit avant utilisation pour
avoir des détails sur le risque et l’équipement de
e) acier (doux);
protection personnelle à utiliser. (Voir aussi
article 7.)
f) acier (inoxydable);
2 Manipulation et stockage
g) étain;
2.1 Manipulation
h) zinc et alliages de zinc.
Pendant et après le traitement et avant le collage,
Les traitements mécaniques, tels que le sablage, sont
toutes les pièces doivent être manipulées le moins
largement utilisés, mais il est impossible de présenter
possible, en évitant de travailler à mains nues. Em-
une méthode chimique applicable à tous les métaux.
ployer des tissus propres pour la protection de la main
C’est pourquoi plusieurs méthodes sont présentées
qui ne contamineront pas la surface, tels que gants
de façon que les utilisateurs aient un plus grand choix
en coton non pelucheux ou en nylon, et manipuler les
pour sélectionner un traitement approprié à un métal
pièces par les bords ou les surfaces non traitées.
particulier.
Les traitements de surface décrits comprennent des
2.2 Conditions de stockage
méthodes de dégraissage et nettoyage, I’abrasion
mécanique, l’attaque chimique ainsi que les techni-
2.2.1 En laboratoire
ques de modifications chimiques de surface. Lors-
qu’ils sont employés en commun, ces traitements Les surfaces préparées doivent être stockées à
devraient être appliqués normalement dans l’ordre 23 “C + 2 “C et (50 + 5) % d’humidité relative, sauf
- -
suivant: nettoyage pour éliminer les salissures gras- pour les métaux tels que l’acier au carbone qui ne
ses, puis I’abrasion mécanique et finalement l’attaque peuvent pas supporter ces conditions sans une oxy-
chimique pour obtenir l’état de surface optimal en vue
dation préjudiciable. Si nécessaire, l’air doit être filtré
du collage. D’autres séquences d’opérations peuvent
pour le débarasser de la poussière.
1
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0 KO
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Le temps écoulé et les conditions de stockage entre 3.3.2 Dégraissage alcalin
la préparation de surface et le collage sont critiques.
Pour des surfaces sensibles, le temps de stockage Le dégraissage alcalin est une variante du dégraissage
ne doit pas dépasser 8 h et les pièces doivent être au détergent.
couvertes, ou enveloppées de papier kraft ou tout
Les ingrédients sont à sélectionner parmi l’hydroxyde
autre matériau adapté. Si possible, les surfaces pré-
de sodium ou de potassium, carbonates, phosphates,
parées doivent être stockées dans un récipient
borates, agents de complexation (tels I’EDTA,
conditionné sans contact avec la surface.
gluconates, heptonates, polyphosphates ou cyanures)
et les tensioactifs organiques. Ils peuvent être utilisés
2.2.2 En production industrielle
à chaud ou à froid, avec ou sans application de cou-
rant qui peut être soit anodique soit cathodique. Les
II se peut qu’il soit difficile d’appliquer les techniques
surfaces du joint doivent être bien lavées, et il faut,
de laboratoire lors d’une production à l’échelle indus-
si possible, neutraliser afin d’éliminer les traces rési-
trielle en raison de considérations économiques et
duelles de l’agent alcalin.
pratiques. II convient cependant d’examiner les pos-
sibilités de recontamination ainsi que ses consé-
NOTE 3 Le nettoyage est basé sur les propriétés de sa-
quences.
ponification et d’émulsion d’agents alcalins aqueux, souvent
renforcés par les agents de blocage, complexation et de
tensioactifs. Ce nettoyage est aussi employé pour éliminer
3 Préparation initiale
des savons et des sels.
3.1 Règles de propreté
3.3.2.1 Agents à forte alcalinité
Éviter les opérations contaminantes dans la zone de
travail. La peinture ou d’autres opérations de
Ces agents de nettoyage peuvent contenir tout in-
pistolage, les procédés faisant appel à des produits
grédient mentionné en 3.3.2. Les plus forts peuvent
pulvérulents, la présence de vapeur d’huiles de pom-
contenir une proportion élevée de soude caustique.
pes et d’autres machines, la pulvérisation d’agent de
démoulage, etc., sont particulièrement néfastes.
Les agents de nettoyage alcalins puissants doivent
être utilisés dans les procédés d’immersion ou de
manière électrolytique, de préférence anodiquement,
3.2 Nettoyage préliminaire
et conviennent pour tous les métaux sauf l’aluminium,
Enlever les marques à l’encre ou les cachets d’iden- plomb, étain et zinc, ceux-ci étant attaqués par les al-
tification des métaux en essuyant avec un tissu im- calins forts. Le nettoyage et l’attaque chimique si-
prégné de solvant approprié tel que l’acétone, la multanée de l’aluminium dans la soude caustique ou
méthyl-éthyl-cétone (butanone-2), ou un mélange autres solutions alcalines est à employer uniquement
d’hydrocarbures autorisés. par accord entre les divers fournisseurs (du métal, de
l’agent de nettoyage, de l’adhésif, etc.), et doit être
soumis à un contrôle strict.
3.3 Dégraissage
NOTE 4 Les savons métalliques peuvent être éliminés
Le dégraissage au solvant avait été inclus
NOTE 1
par les agents alcalins puissants.
comme méthode normalisée dans la précédente édition de
la présente Norme internationale. Pour des raisons de santé
et de sécurité, et également, d’environnement, cette mé-
3.3.2.2 Agents à faible alcalin,ité
thode n’est toutefois plus recommandée. Une variante telle
que le dégraissage alcalin devrait prouver qu’elle est
également satisfaisante.
Les agents de nettoyage à faible alcalinité doivent être
utilisés dans les procédés d’immersion et d’applica-
tion par pulvérisation.
3.3.1 Dégraissage au détergent
Ils sont adaptés pour tous les métaux. Ils sont princi-
Nettoyer les surfaces à coller dans une solution de
palement exempts d’agents alcalins puissants et
détergent liquide. Rincer à l’eau chaude propre et
peuvent contenir des inhibiteurs d’attaque du métal
laisser bien sécher - de préférence dans un courant
tels que les silicates.
d’air chaud, par exemple à l’aide d’un séchoir domes-
tique.
Un courant peut être appliqué pour des applications
par immersion, mais est de moindre efficacité qu’avec
NOTE 2 Les détergents non ioniques donnent, en règle
générale, de bons résultats. des agents à forte alcalinité.
2
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ISO 4588:1995(F)
3.3.3 Dégraissage par ultrasons
4.4 Méthode d’abrasion manuelle
Le traitement peut être employé s’il est approprié et
4.4.1 Poncer la surface à coller avec un papier abra-
est généralement utilisé pour la préparation de petites
sif ou un tissu abrasif à I’alumine, au carbure de sili-
éprouvettes.
cium, à l’émeri ou à un autre matériau convenable,
d’une granulométrie de 106 prn à 45 prn. Cette abra-
sion peut être conduite humide ou à sec.
4 Abrasion mécanique
Utiliser la séquence d’opérations suivante:
L’abrasion mécanique peut être utilisée comme uni-
a) bien droit en travers de la pièce dans une direction
que traitement de surface ou avant une attaque chi-
parallèle à l’un des côtés;
mique pour éliminer les oxydes et rendre la surface
rugueuse.
b) perpendiculairement à la première direction jus-
qu’à ce que toutes les traces du premier polissage
aient été effacées;
4.1 Traitement préliminaire
c) mouvement circulaire d’un diamètre d’environ
Dégraisser la surface en utilisant l’un des modes
80 mm à 100 mm, jusqu’à ce qu’un dessin
opératoires de l’article 3 pour enlever les contami-
consistant seulement en traces de polissage cir-
nations huileuses grasses.
culaire superposées les unes aux autres et que la
surface apparaissent visuellement uniformes.
4.2 Méthode de sablage à sec
4.4.2 Souffler les pièces avec de l’air filtré ou de
4.2.1 Sabler à sec avec un abrasif approprié tel que
l’azote propre et sec ou les brosser avec une brosse
de I’alumine propre et sèche à grains anguleux, de
propre et sèche pour éliminer les particules de ma-
carbure de silicium, de sable ou abrasifs similaires
tière.
d’une granulométrie de 106 prn à 45 prn. Ne pas uti-
liser de grains d’acier ou d’abrasif contaminé par de Si I’abrasion humide est utilisée, essuyer la surface
l’acier pour le sablage de l’aluminium, du cuivre et de avec un chiffon humecté avec un solvant approprié
l’acier inoxydable. La surface sablée doit être vi- ou avec un chiffon propre et sec.
suellement uniforme. L’air utilisé pour le sablage doit
être propre, dégraissé et sec.
4.2.2 Souffler les substrats avec de l’air filtré ou de
4.5 Méthode de silination
. l’azote propre et sec pour éliminer les particules de
matière. Une alternative est l’utilisation d’une mé- Elle dérive de I’abrasion par soufflage. II existe deux
variantes, et chacune fait appel à des matériaux de
thode de dégraissage.
marques déposées, qui sont utilisés après nettoyage
général et présoufflage.
4.3 Méthode de soufflage humide
Projeter l’eau ou la vapeur avec des particules de sa-
4.5.1 Corindon revêtu de silane
ble en suspension de granulométrie 1 000 ou plus
petite. L’angle de projection doit être de 90”.
Après le traitement inital, la surface subit le traitement
de projection de particules de corindon revêtu de
NOTE 5 Cette méthode peut être efficace et ne gauchit
silane. Ensuite, la surface peut, le cas échéant, être
pas les pièces si on le fait correctement; elle est recom-
traitée à l’aide d’un primaire avant collage.
mandée pour les petites pièces uniquement.
L’équipement de projection ou soufflage humide
contient généralement des modificateurs de flux et
4.5.2 Flammage
des additifs pour la résistance à la corrosion. Rincer
minutieusement à l’eau les pièces soumises au souf-
Après le traitement initial, la surface est soumise à
flage humide et les nettoyer au solvant, ou les dé-
l’action d’une flamme obtenue par combustion de
graisser à la vapeur, avant le séchage et le collage.
produits de marques déposées.
3
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0 ISO
ISO 4588: 1995(F)
Les rapports doivent indiquer la date de préparation,
4.6 Méthode d’abrasion humide
le changement de concentration des solutions avec le
Les surfaces subissent I’abrasion comme indiqué en temps, et les quantités des contaminants présents.
4.4.1, mais en présence de solutions de marques dé-
Les solutions peuvent être réalisées avec des pro-
posées qui modifient la surface par réaction avec elle
duits chimiques de qualité technique ou de qualité
au cours de I’abrasion. La réaction fait généralement
pour réactif et, sauf prescription contraire, avec de
appel à un agent de couplage silane qui est à même
l’eau (5.2.2). À l’exception de l’eau, tous les consti-
de réagir à la fois avec la surface métallique et avec
tuants doivent être pesés avec une précision de
l’adhésif.
+ 1 %.
-
Certaines solutions de marques déposées indiquent
également si la surface a été suffisamment nettoyée
ou non afin d’assurer que le procédé postérieur de
5.2.4 Rinçage
collage sera satisfaisant. (Voir 5.2.4.)
Le rinçage peut être effectué par pulvérisation ou im-
mersion dans un récipient dans lequel circule de l’eau
(5.2.2) constamment renouvelée par un système de
5 Attaque chimique
trop-plein.
Le rinçage doit être suffisamment long et énergique
5.1 Généralités
pour assurer la disparition de toute trace de produit
L’attaque chimique peut être précédée d’une abrasion chimique, crasses ou autres particules dispersées. Un
mécanique (voir article 4) et/ou d’un traitement chi- essuyage avec un linge ou un brossage avec une
mique de désoxydation préparatoire à l’attaque finale. brosse propre doit, si possible, être évité. Pour cer-
tains procédés, les températures critiques spécifiques
doivent être maintenues pour l’eau de rinçage.
5.2 Appareillage, matériaux et modes
Après rinçage, l’essai de rupture du film d’eau est
opératoires
généralement utilisé pour déterminer si la surface du
métal est propre. Le métal soumis à l’essai est retiré
5.2.1 Appareillage
après immersion complète dans l’eau; si le film d’eau
est continu et non pas divisé en gouttelettes au bout
Tous les récipients et équipements doivent résister
de 30 s, la surface peut être considérée comme étant
aux solutions de décapage utilisées.
...
Iso
NORME
INTERNATIONALE 4588
Deuxième édition
1995-12-15
Adhésifs - Lignes directrices pour la
préparation de surface des métaux
Adhesives - Guidelines for the surface preparation of metals
Numéro de référence
ISO 4588:1995(F)
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 4588 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 11, Produits.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 4588:1989), dont elle constitue une révision technique.
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 4588: 1995(F)
- Lignes directrices pour la préparation de
Adhésifs
surface des métaux
cependant être employées, en particulier lorsque la
1 Domaine d’application
surface est modifiée chimiquement. Dans de tels cas,
la séquence utilisée doit être clairement décrite dans
La présente Norme internationale décrit des options
le rapport d’essai.
de modes opératoires pour la préparation en labora-
toire des surfaces métalliques destinées au collage
AVERTISSEMENT - Ces procédés ne détaillent
et à l’essai des adhésifs. Les traitements préalables
pas nécessairement toutes les précautions néces-
au collage sont donnés pour les matériaux suivants:
saires pour préserver la santé et respecter les rè-
gles de sécurité dans un pays particulier. Du fait
a) aluminium et alliages d’aluminium;
de la nature dangereuse de certains des produits
chimiques utilisés, il y a lieu d’observer la Iégisla-
b) chrome;
tion nationale et locale pour satisfaire à la sécurité
de manipulation de ces matériaux et aux condi-
c) cuivre et nickel et leurs alliages;
tions de leur rejet. Se référer à la fiche de donnée
d) magnésium et alliages de magnésium; de sécurité du produit avant utilisation pour
avoir des détails sur le risque et l’équipement de
e) acier (doux);
protection personnelle à utiliser. (Voir aussi
article 7.)
f) acier (inoxydable);
2 Manipulation et stockage
g) étain;
2.1 Manipulation
h) zinc et alliages de zinc.
Pendant et après le traitement et avant le collage,
Les traitements mécaniques, tels que le sablage, sont
toutes les pièces doivent être manipulées le moins
largement utilisés, mais il est impossible de présenter
possible, en évitant de travailler à mains nues. Em-
une méthode chimique applicable à tous les métaux.
ployer des tissus propres pour la protection de la main
C’est pourquoi plusieurs méthodes sont présentées
qui ne contamineront pas la surface, tels que gants
de façon que les utilisateurs aient un plus grand choix
en coton non pelucheux ou en nylon, et manipuler les
pour sélectionner un traitement approprié à un métal
pièces par les bords ou les surfaces non traitées.
particulier.
Les traitements de surface décrits comprennent des
2.2 Conditions de stockage
méthodes de dégraissage et nettoyage, I’abrasion
mécanique, l’attaque chimique ainsi que les techni-
2.2.1 En laboratoire
ques de modifications chimiques de surface. Lors-
qu’ils sont employés en commun, ces traitements Les surfaces préparées doivent être stockées à
devraient être appliqués normalement dans l’ordre 23 “C + 2 “C et (50 + 5) % d’humidité relative, sauf
- -
suivant: nettoyage pour éliminer les salissures gras- pour les métaux tels que l’acier au carbone qui ne
ses, puis I’abrasion mécanique et finalement l’attaque peuvent pas supporter ces conditions sans une oxy-
chimique pour obtenir l’état de surface optimal en vue
dation préjudiciable. Si nécessaire, l’air doit être filtré
du collage. D’autres séquences d’opérations peuvent
pour le débarasser de la poussière.
1
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0 KO
ISO 4588: 1995(F)
Le temps écoulé et les conditions de stockage entre 3.3.2 Dégraissage alcalin
la préparation de surface et le collage sont critiques.
Pour des surfaces sensibles, le temps de stockage Le dégraissage alcalin est une variante du dégraissage
ne doit pas dépasser 8 h et les pièces doivent être au détergent.
couvertes, ou enveloppées de papier kraft ou tout
Les ingrédients sont à sélectionner parmi l’hydroxyde
autre matériau adapté. Si possible, les surfaces pré-
de sodium ou de potassium, carbonates, phosphates,
parées doivent être stockées dans un récipient
borates, agents de complexation (tels I’EDTA,
conditionné sans contact avec la surface.
gluconates, heptonates, polyphosphates ou cyanures)
et les tensioactifs organiques. Ils peuvent être utilisés
2.2.2 En production industrielle
à chaud ou à froid, avec ou sans application de cou-
rant qui peut être soit anodique soit cathodique. Les
II se peut qu’il soit difficile d’appliquer les techniques
surfaces du joint doivent être bien lavées, et il faut,
de laboratoire lors d’une production à l’échelle indus-
si possible, neutraliser afin d’éliminer les traces rési-
trielle en raison de considérations économiques et
duelles de l’agent alcalin.
pratiques. II convient cependant d’examiner les pos-
sibilités de recontamination ainsi que ses consé-
NOTE 3 Le nettoyage est basé sur les propriétés de sa-
quences.
ponification et d’émulsion d’agents alcalins aqueux, souvent
renforcés par les agents de blocage, complexation et de
tensioactifs. Ce nettoyage est aussi employé pour éliminer
3 Préparation initiale
des savons et des sels.
3.1 Règles de propreté
3.3.2.1 Agents à forte alcalinité
Éviter les opérations contaminantes dans la zone de
travail. La peinture ou d’autres opérations de
Ces agents de nettoyage peuvent contenir tout in-
pistolage, les procédés faisant appel à des produits
grédient mentionné en 3.3.2. Les plus forts peuvent
pulvérulents, la présence de vapeur d’huiles de pom-
contenir une proportion élevée de soude caustique.
pes et d’autres machines, la pulvérisation d’agent de
démoulage, etc., sont particulièrement néfastes.
Les agents de nettoyage alcalins puissants doivent
être utilisés dans les procédés d’immersion ou de
manière électrolytique, de préférence anodiquement,
3.2 Nettoyage préliminaire
et conviennent pour tous les métaux sauf l’aluminium,
Enlever les marques à l’encre ou les cachets d’iden- plomb, étain et zinc, ceux-ci étant attaqués par les al-
tification des métaux en essuyant avec un tissu im- calins forts. Le nettoyage et l’attaque chimique si-
prégné de solvant approprié tel que l’acétone, la multanée de l’aluminium dans la soude caustique ou
méthyl-éthyl-cétone (butanone-2), ou un mélange autres solutions alcalines est à employer uniquement
d’hydrocarbures autorisés. par accord entre les divers fournisseurs (du métal, de
l’agent de nettoyage, de l’adhésif, etc.), et doit être
soumis à un contrôle strict.
3.3 Dégraissage
NOTE 4 Les savons métalliques peuvent être éliminés
Le dégraissage au solvant avait été inclus
NOTE 1
par les agents alcalins puissants.
comme méthode normalisée dans la précédente édition de
la présente Norme internationale. Pour des raisons de santé
et de sécurité, et également, d’environnement, cette mé-
3.3.2.2 Agents à faible alcalin,ité
thode n’est toutefois plus recommandée. Une variante telle
que le dégraissage alcalin devrait prouver qu’elle est
également satisfaisante.
Les agents de nettoyage à faible alcalinité doivent être
utilisés dans les procédés d’immersion et d’applica-
tion par pulvérisation.
3.3.1 Dégraissage au détergent
Ils sont adaptés pour tous les métaux. Ils sont princi-
Nettoyer les surfaces à coller dans une solution de
palement exempts d’agents alcalins puissants et
détergent liquide. Rincer à l’eau chaude propre et
peuvent contenir des inhibiteurs d’attaque du métal
laisser bien sécher - de préférence dans un courant
tels que les silicates.
d’air chaud, par exemple à l’aide d’un séchoir domes-
tique.
Un courant peut être appliqué pour des applications
par immersion, mais est de moindre efficacité qu’avec
NOTE 2 Les détergents non ioniques donnent, en règle
générale, de bons résultats. des agents à forte alcalinité.
2
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ISO 4588:1995(F)
3.3.3 Dégraissage par ultrasons
4.4 Méthode d’abrasion manuelle
Le traitement peut être employé s’il est approprié et
4.4.1 Poncer la surface à coller avec un papier abra-
est généralement utilisé pour la préparation de petites
sif ou un tissu abrasif à I’alumine, au carbure de sili-
éprouvettes.
cium, à l’émeri ou à un autre matériau convenable,
d’une granulométrie de 106 prn à 45 prn. Cette abra-
sion peut être conduite humide ou à sec.
4 Abrasion mécanique
Utiliser la séquence d’opérations suivante:
L’abrasion mécanique peut être utilisée comme uni-
a) bien droit en travers de la pièce dans une direction
que traitement de surface ou avant une attaque chi-
parallèle à l’un des côtés;
mique pour éliminer les oxydes et rendre la surface
rugueuse.
b) perpendiculairement à la première direction jus-
qu’à ce que toutes les traces du premier polissage
aient été effacées;
4.1 Traitement préliminaire
c) mouvement circulaire d’un diamètre d’environ
Dégraisser la surface en utilisant l’un des modes
80 mm à 100 mm, jusqu’à ce qu’un dessin
opératoires de l’article 3 pour enlever les contami-
consistant seulement en traces de polissage cir-
nations huileuses grasses.
culaire superposées les unes aux autres et que la
surface apparaissent visuellement uniformes.
4.2 Méthode de sablage à sec
4.4.2 Souffler les pièces avec de l’air filtré ou de
4.2.1 Sabler à sec avec un abrasif approprié tel que
l’azote propre et sec ou les brosser avec une brosse
de I’alumine propre et sèche à grains anguleux, de
propre et sèche pour éliminer les particules de ma-
carbure de silicium, de sable ou abrasifs similaires
tière.
d’une granulométrie de 106 prn à 45 prn. Ne pas uti-
liser de grains d’acier ou d’abrasif contaminé par de Si I’abrasion humide est utilisée, essuyer la surface
l’acier pour le sablage de l’aluminium, du cuivre et de avec un chiffon humecté avec un solvant approprié
l’acier inoxydable. La surface sablée doit être vi- ou avec un chiffon propre et sec.
suellement uniforme. L’air utilisé pour le sablage doit
être propre, dégraissé et sec.
4.2.2 Souffler les substrats avec de l’air filtré ou de
4.5 Méthode de silination
. l’azote propre et sec pour éliminer les particules de
matière. Une alternative est l’utilisation d’une mé- Elle dérive de I’abrasion par soufflage. II existe deux
variantes, et chacune fait appel à des matériaux de
thode de dégraissage.
marques déposées, qui sont utilisés après nettoyage
général et présoufflage.
4.3 Méthode de soufflage humide
Projeter l’eau ou la vapeur avec des particules de sa-
4.5.1 Corindon revêtu de silane
ble en suspension de granulométrie 1 000 ou plus
petite. L’angle de projection doit être de 90”.
Après le traitement inital, la surface subit le traitement
de projection de particules de corindon revêtu de
NOTE 5 Cette méthode peut être efficace et ne gauchit
silane. Ensuite, la surface peut, le cas échéant, être
pas les pièces si on le fait correctement; elle est recom-
traitée à l’aide d’un primaire avant collage.
mandée pour les petites pièces uniquement.
L’équipement de projection ou soufflage humide
contient généralement des modificateurs de flux et
4.5.2 Flammage
des additifs pour la résistance à la corrosion. Rincer
minutieusement à l’eau les pièces soumises au souf-
Après le traitement initial, la surface est soumise à
flage humide et les nettoyer au solvant, ou les dé-
l’action d’une flamme obtenue par combustion de
graisser à la vapeur, avant le séchage et le collage.
produits de marques déposées.
3
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0 ISO
ISO 4588: 1995(F)
Les rapports doivent indiquer la date de préparation,
4.6 Méthode d’abrasion humide
le changement de concentration des solutions avec le
Les surfaces subissent I’abrasion comme indiqué en temps, et les quantités des contaminants présents.
4.4.1, mais en présence de solutions de marques dé-
Les solutions peuvent être réalisées avec des pro-
posées qui modifient la surface par réaction avec elle
duits chimiques de qualité technique ou de qualité
au cours de I’abrasion. La réaction fait généralement
pour réactif et, sauf prescription contraire, avec de
appel à un agent de couplage silane qui est à même
l’eau (5.2.2). À l’exception de l’eau, tous les consti-
de réagir à la fois avec la surface métallique et avec
tuants doivent être pesés avec une précision de
l’adhésif.
+ 1 %.
-
Certaines solutions de marques déposées indiquent
également si la surface a été suffisamment nettoyée
ou non afin d’assurer que le procédé postérieur de
5.2.4 Rinçage
collage sera satisfaisant. (Voir 5.2.4.)
Le rinçage peut être effectué par pulvérisation ou im-
mersion dans un récipient dans lequel circule de l’eau
(5.2.2) constamment renouvelée par un système de
5 Attaque chimique
trop-plein.
Le rinçage doit être suffisamment long et énergique
5.1 Généralités
pour assurer la disparition de toute trace de produit
L’attaque chimique peut être précédée d’une abrasion chimique, crasses ou autres particules dispersées. Un
mécanique (voir article 4) et/ou d’un traitement chi- essuyage avec un linge ou un brossage avec une
mique de désoxydation préparatoire à l’attaque finale. brosse propre doit, si possible, être évité. Pour cer-
tains procédés, les températures critiques spécifiques
doivent être maintenues pour l’eau de rinçage.
5.2 Appareillage, matériaux et modes
Après rinçage, l’essai de rupture du film d’eau est
opératoires
généralement utilisé pour déterminer si la surface du
métal est propre. Le métal soumis à l’essai est retiré
5.2.1 Appareillage
après immersion complète dans l’eau; si le film d’eau
est continu et non pas divisé en gouttelettes au bout
Tous les récipients et équipements doivent résister
de 30 s, la surface peut être considérée comme étant
aux solutions de décapage utilisées.
...
Questions, Comments and Discussion
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