Colles et collages

Difficile d’imaginer la pratique du modélisme sans avoir à mettre en œuvre à un moment ou à un autre une colle, que ce soit pour la menuiserie du réseau, le collage du ballast, le montage d’une maquette de bâtiment, la mise en place d’un détail sur du matériel roulant et la liste est longue encore…

Mais face à l’abondance du choix proposé dans les rayons des magasins spécialisés, qui n’a jamais hésité ?

Apportons quelques éléments de réponse en considérant d’abord les matériaux généralement utilisés dans notre loisir, puis, en passant en revue les différentes familles de colles, leurs caractéristiques et leurs applications spécifiques, sans oublier quelques précautions d’usage lors de la manipulation de produits pour beaucoup potentiellement dangereux.

 

La composition des colles

Une colle est composée d’un liant, constitué de résines naturelles ou synthétiques, qui forme en séchant un film solide permettant l’agglomération de diverses particules.

Un solvant, eau pour les colles naturelles, white-spirit, toluène, benzène, acétone ou alcools pour les colles synthétiques, permet la dilution (eau), ou la dissolution (hydrocarbures ou alcools) du liant afin de faciliter l’adhésion sur les différents matériaux à coller.

Les solvants s’évaporent ou sont absorbés par le support durant la phase de séchage. A noter qu’ils sont alors responsables de pollutions par émissions de Composés Organiques Volatils, COV, potentiellement responsables d’intoxications neurologiques, digestives ou respiratoires pouvant être parfois très sévères.

Certaines colles peuvent ne pas contenir de solvants, comme les colles époxydes, dont la prise se fait par polymérisation d’une résine et de son durcisseur, par contre, la réaction est exothermique, dégageant de fait une certaine quantité de chaleur.

Enfin, les colles peuvent contenir des charges, poudre métalliques, bois, pierre ou plastique qu’il est ensuite possible de travailler comme la matière qu’ils remplacent ou des additifs, pouvant jouer quant à eux sur le temps de prise.

 

Les matériaux à coller

En ce qui nous concerne, on peut considérer trois grands groupes de matériaux : les bois, les métaux et les plastiques, ayant chacun des caractéristiques propres, compatibles ou non avec certaines familles de colles.

 

  • Les matériaux poreux, comme le bois ou le plâtre, où la colle pénétrera dans la partie superficielle de la structure renforçant d’autant la qualité du collage.

Mais pour cela, il faudra préalablement éliminer toutes les poussières présentes à la surface des pièces à assembler, provenant des opérations d’usinage : sciage, perçage, ponçage...

 

  • Les matériaux non poreux, comme les métaux ou les résines et que la colle ne pourra pénétrer.

Dans ce cas, le travail de préparation consistera essentiellement à un dégraissage des pièces, souvent recouverte des résidus des agents démoulant, talc ou graisse de vaseline dans le cas de pièces en métal blanc ou en résine.

De la même manière, il conviendra de traiter également les pièces en laiton et dans une moindre mesure en bronze, métaux « gras » par nature. Pour cela, un simple brossage soigneux avec une crème à récurer de cuisine suffit largement.

 

  • Les matériaux non poreux, comme certains plastiques de type polystyrène choc, mais dont la surface pourrait être attaquée par la colle. Dans ce cas, les solvants de celle-ci vont dissoudre localement le plastique et réaliser ainsi une véritable brasure à froid.

Cependant en traitant de cette manière des surfaces importantes, le risque est grand de provoquer à terme des déformations importantes des pièces. J’en ai fait la triste expérience avec un poste d’aiguillage type Ouest, dont la structure interne en polystyrène choc avait été recouverte d’une feuille plastique d’imitation brique collée au trichloréthylène largement appliqué. Au bout de quelques mois, le fier bâtiment avait pris une forme du plus pur style montres molles de Dali !

 

Les différentes familles de colles

Alors, quelles colles utiliser et pour quels matériaux ?

 

Les colles vinyliques

On retrouve dans cette famille les colles blanches à bois, idéales pour le collage des matières poreuses.

Elles sont proposées soit avec solvants (SADER BOIS), soit en phase aqueuse, eau et éthers de glycol (BIB OMYACOLOR). Dans les deux cas, elles sont peu toxiques.

Leur mise en œuvre optimale se situe sur une plage de température comprise entre 12° et 35°.

En outre, la qualité du collage sera grandement améliorée par la mise sous presse des pièces lors du séchage de la colle.

 

Souvent vendues sous deux rapidités de séchage, les colles rapides sont dotées d’un accélérateur d’élimination de leur eau entrant à 80 % dans leur composition. Elles ont généralement les mêmes caractéristiques techniques que les normales. Seul le côté pratique de la mise en œuvre sera à prendre en considération au moment du choix.

Ces colles sont diluables à l’eau (au maximum 25 % de volume d’eau additionnée). Elles sont aussi réversibles, c’est à dire qu’en présence d’eau, elles peuvent se ramollir et perdre une partie de leur pouvoir adhésif.

En ce qui nous concerne, le domaine d’application de ces colles est vaste puisqu’on les utilisera pour tous les travaux de menuiserie et de charpente du réseau, pour le montage des bâtiments en pierre synthétique, pour le collage du polystyrène extrudé ou encore, mélangées à du plâtre à modeler, pour la réalisation d’un enduit de recouvrement du relief d’un réseau ou diorama, améliorant ainsi les qualités mécaniques du plâtre.

 

 

Jusqu’à peu, ces colles étaient d’usage général pour coller le ballast. Elles sont aujourd’hui avantageusement remplacées pour cela par le médium acrylique dilué à l’alcool ménager.

 

 

Les colles à solvants

La famille des colles à solvant est composée des colles néoprènes, des colles à base de polyuréthane, des colles cellulosiques et des colles acryliques.

Le solvant, qui représente alors 80 % du produit, dissout une base de latex naturel ou des élastomères synthétiques.

 

Les colles néoprènes

Le principe de collage de ces produits est simple : on enduit d’une fine couche régulière les deux parties devant être assemblées, après quelques minutes on vérifie avec le doigt que la colle a perdu son toucher poisseux et on assemble alors les deux parties en pressant fortement. Il se forme une réaction de contact comme pourrait le faire un velcro.

La température ambiante a beaucoup d’importance dans la réaction : les temps de séchage peuvent aller de 5 minutes à 25 °C jusqu’à plus de 40 minutes si la température chute à 10 °C.

Le filme de colle est réversible avec un diluant.

Ces colles sont toutefois assez difficiles à utiliser, à cause de leur collage contact, instantané, sur lequel il est strictement impossible de réaliser la moindre correction ultérieure.

En tout état de cause, ces colles sont à proscrire sur le polystyrène expansé, le polyéthylène ou le polypropylène car les solvants de la colle attaquent ces différents matériaux.

 

Les colles néoprène en aérosol

Ces colles trouvent leur utilité en ce qui nous concerne, dans le flocage des arbres.

A noter qu’il est nécessaire, après usage, de purger la buse, afin d’éviter que la colle en séchant ne vienne la boucher. Pour cela, retournez la bombe et pulvérisez jusqu’à ce que les traces de colle aient disparu. Ne jamais pulvériser sur un feu ou une flamme, effet lance flamme garanti, à cause du gaz propulseur, généralement du butane !

 

 

 

Les colles à base polyuréthane

Ce sont aussi des colles contact, mais le film d’adhésif reste transparent, ce qui peut être intéressant pour le collage des vitrages.

Elles remplacent avantageusement alors, les colles cyanolites, qui peuvent laisser des traces blanchâtres peu compatibles avec la qualité de présentation souhaitée.

 

Les colles cellulosiques

On trouve de nombreuses colles à maquettes de ce type, comme Faller Expert ou UHU Plast, dotées d’applicateurs à tube très fins dont le principal défaut est de se boucher rapidement.

Dans ce cas, retirer l’applicateur du flacon et passez-le à la flamme d’un briquet, il se débouchera. Attention toutefois lors de cette manipulation à ne pas mettre le feu au contenu du flacon, toujours très inflammable !

 

Les colles époxy

Popularisées sous le nom d’Araldite, qui est en fait un nom commercial, ces colles sont composées d’une résine époxyde et d’un durcisseur.

Elles sont disponibles en blisters de deux tubes ou en seringues à deux corps offrant l’avantage dans ce cas d’un dosage identique pour les deux composants qui doivent, en effet, être mis en œuvre à parts égales.

Les colles époxy sont disponibles en deux qualités. Les normales ont un temps de prise d’environ 8 heures à la température ambiante, c’est à dire entre 15° et 25°C. Pour les rapides, le temps de prise est réduit à une dizaine de minutes seulement, mais la résistance du collage sera alors bien moindre. En outre, cette catégorie de colle donne l’impression de ne jamais sécher complètement en restant légèrement poisseuse au toucher.

 

 

Notons que la température a une grande importance sur le temps de prise. Ainsi, pour une colle normale, à 40 °C, il ne faudra que quatre heures pour obtenir un durcissement complet et 45 minutes à  80 °C.

Ces colles adhèrent efficacement sur tous les supports, sauf quelques plastiques comme le polystyrène PE, utilisé dans l’alimentation.

Si le respect des quantités de chaque composant et la qualité du mélange conditionnent pour beaucoup la réussite du collage, il n’est par contre pas nécessaire de mettre en place une couche d’adhésif très épaisse. En fait, une épaisseur comprise entre 0.05 mm et 0.10 mm suffit à garantir un assemblage parfait.

Cependant, ces colles peuvent aussi servir à colmater un espace entre deux pièces à réaliser un joint, ou encore à servir de liant entre différents matériaux.

Ces caractéristiques sont alors très utiles dans notre domaine, par exemple pour coller un dôme ou une cheminée en bronze ou en métal blanc sur le corps cylindrique d’une chaudière en laiton lors du montage d’un kit.

En effet, il est fréquent dans ce cas d’avoir à compenser un ajustage imparfait entre les différentes pièces, dû notamment au phénomène de retrait du métal coulé lors de son refroidissement.

Ce type d’adhésif possède aussi d’excellentes qualités mécaniques et convient particulièrement au collage des métaux. En effet, si les métaux sont des matériaux destinés à être plutôt soudés que collés, certains modélistes peu habiles à manier le fer à souder préfèrent utiliser une colle. De la même manière, il peut être parfois nécessaire de coller sur une pièce en métal des matériaux d’une autre nature, comme un plastique formant isolant sur un châssis de locomotive par exemple. Dans tous les cas, les colles époxy apportent une réponse très intéressante.

 

Les colles cyanoacrylates

Popularisées sous le nom commercial Cyanolite, ces colles sont disponibles en petits conditionnements de quelques grammes seulement de matière active.

Si leur origine remonte aux années 50, ce n’est qu’au début des années 80 qu’elles se démocratisèrent vraiment.

Leur principale caractéristique est de coller pratiquement tous les matériaux, d’une manière quasi instantanée. Elles sont de ce fait présentées comme de véritables produits miracles, d’usage quasi universel.

 

 

Si la réalité est certes plus nuancée, ces colles présentent cependant un grand nombre d’avantages. Elles sont sans solvant susceptibles de déformer les pièces, mono composant, donc sans mélange précis à réaliser et enfin, parfaitement liquide facilitant d’autant les opérations d’encollage des petites pièces.

Les colles cyano sont généralement disponibles en plusieurs grades.

Les multi usage collent tout, ou presque, en une dizaine de secondes. Les colles pour métaux sont strictement identiques, mais possèdent un retardateur donnant une durée de prise d’une trentaine de secondes. Les colles bois et cuir ont une durée de prise d’une quarantaine de secondes et sont plus pâteuses afin de permettre une meilleure adhérence sur les fibres du support.

 

 

Enfin, les gels ont de bonnes performances sur les matériaux très poreux, comme le balsa et prennent en 1 ou 2 minutes.

Mais quel que soit leur grade, les colles cyanoacrylates sont particulièrement dures une fois sèches, ce qui peut poser quelques problèmes en cas de ponçage d’un débordement  de colle si le matériau collé est tendre, comme la résine par exemple.

Par ailleurs, ces colles n’offrent aucune souplesse mécanique et sont donc très sensibles, notamment aux vibrations. Les hautes températures les détruisent. De même, les milieux humides leur sont néfastes, d’où leur réputation de ne pas être stables dans le temps. Cependant, dans les conditions normales d’utilisation, il n’y a aucun risque de voir vos plus belles maquettes tomber en morceaux dans votre vitrine !

Enfin, dans le cas d’un collage dans un environnement confiné, ou avec des matériaux de nature différente, ou encore en cas d’excès de colle, des traces blanches apparaissent. Ce phénomène est bien connu des amateurs qui évitent de coller les vitrages de leur maquette à la cyano.

En ce qui concerne l’utilisation de ces colles, et quelque soit le conditionnement proposé, le point le plus important à surveiller sera l’applicateur, doté ou non d’une aiguille de débouchage.

En effet, 90 % des problèmes rencontrés viennent de lui. Trop effilé, il se bouchera rapidement jusqu’à provoquer l’impossibilité définitive d’ouvrir le tube, trop large, il aura tendance à déposer trop de produit.

Les conditions de stockage de ces produits ont aussi peur importance. Leur durée de vie normale, comprise entre 12 et 16 mois, ne sera atteinte qu’avec une conservation au frais, dans la contre porte du réfrigérateur par exemple.

 

Et quelques adhésifs divers…

N’oublions pas le traditionnel double face, utilisé pour la fixation des moquettes par exemple et qui sera parfait pour coller cartons et papiers ; les mastics, type Syntofer, qui outre quelques raccords de surface peuvent assembler des blocs de lest dans une chaudière ou des caisses à eau…

 

 

 

 

Et quelques précautions d’usage…

Nous voilà donc arrivé au terme de ce tour d’horizon des différentes familles de colles offertes à l’amateur en espérant que vous aurez maintenant tous les éléments de réponse pour pouvoir choisir le produit qui sera le plus adapté à vos travaux.

Quoi qu’il en soit, une colle n’est pas un  jouet et sa mise en œuvre réclame souvent quelques élémentaires précautions…

 

 

       

 



05/01/2012
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