ISO 4588:1989
(Main)Adhesives — Preparation of metal surfaces for adhesive bonding
Adhesives — Preparation of metal surfaces for adhesive bonding
Adhésifs — Préparation des surfaces métalliques pour le collage par adhésif
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IS0
I NTE R NAT1 O NAL
STANDARD
First edition
1989-11-15
Adhesives - Preparation of metal surfaces for
adhesive bonding
Adhésifs - Préparation des surfaces métalliques pour le collage par adhésif
Reference number
IS0 4588 : 1989 (E)
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IS0 4588 : 1989 (E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through IS0 technical committees. Each 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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
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 approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council. They are approved in accordance with IS0 procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard IS0 4588 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61,
Plastics.
Annexes A to D of this International Standard are for information only.
O IS0 1989
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writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 0 CH-I21 1 Genève 20 0 Switzerland
Printed in Switzerland
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IS0 458û : 1989 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Adhesives - Preparation of metal surfaces for adhesive
bonding
2.2 Storage conditions
1 Scope
Prepared surfaces shall be stored at 23 OC f 2 OC and
This International Standard describes the usual procedures for
50 % * 5 % R.H., except for metals such as carbon steels
the laboratory preparation of metal surfaces for adhe4ve bond-
which cannot sustain these conditions without prejudicial ox-
ing and testing. Prebond surface treatments for the following
idation. If necessary, the air shall be filtered to remove dust.
materials are given :
The time between, and conditions of, surface preparation and
ai aluminium and aluminium alloys;
application of the adhesive primer and bonding are critical. For
sensitive surfaces, the storage time shall not exceed 8 h and
b) stainless steel; parts shall be covered with or enveloped in unbleached kraft
paper or other suitable coverings. When possible, prepared
surfaces should be stored in a conditioned container without
c) carbon steel;
surface contact.
d) copper and copper alloys.
3 Initial preparation
Mechanical treatments such as grit blasting are widely ap-
plicable, but it is not possible to present one chemical method
3.1 Cleanliness
that is applicable to all metals. Several methods are listed so
that the user will have a greater choice in selecting a treatment
Do not carry out contaminating operations in the working area.
appropriate to a particular metal. Paint or other spraying operations, processes using powdered
materials, oil vapours from pumps and other machinery, spray-
ing of mould release agents, etc., are especially detrimental.
The surface treatments described comprise various solvent
cleaning and degreasing methods, mechanical cleaning (abra-
sion) and chemical cleaning (etching). When used together, 3.2 Preliminary cleaning
these treatments should normally be used in the lfollowing
order : solvent cleaning to remove gross contamination, then Remove ink markings or printed identifications from the metals
abrasion and finally etching to achieve the optimum siirface for by wiping with a cloth wetted with an appropriate solvent such
as acetone, methyl ethyl ketone (butan-2-one1, hydrocarbon
bonding. Alternative sequences may, however, be wed.
mixture or 1,l ,l-trichloroethane.
WARNING - The procedures described do not necess-
arily detail all the precautions necessary for health and
3.3 Organic solvent degreasing
safety in a particular country. Because of the hazardous
nature of some of the chemicals used, national hnd local
3.3.1 When vapour degreasing equipment is available, this is
legislative requirements for safe handling and disposal of
the preferred treatment method; the vapour degreasing solu-
these materials shall be observed.
tion shall be a stabilized chlorinated solvent or similar. The pH
value or acid content of the vapour degreasing solution, or
both, shall be determined.
2 Handling and storage
3.3.2 If vapour degreasing is not possible, use
2.1 Handling
1 ,I ,l-trichloroethane or another suitable solvent. Parts shall be
at room temperature. Pour the solvent on to a clean lint-free
All parts shall be handled as little as possible during, and after cloth and wipe the parts vigorously, changing the position of
processing and before bonding, and the use of bare hands shall the cloth repeatedly, and dry the surface with a clean lint-free
be avoided. Use clean hand coverings that will not cobtaminate cloth. Repeat the operation if necessary. Use a new cloth for
the surface, such as lint-free cotton or nylon fabric gloves. each test specimen.
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3.3.3 As a last resort, degreasing may be carried out by im- Wet blasting equipment usually contains flow modifiers and
corrosion-resistance additives. Rinse the wet-blasted parts
mersing the parts in a suitable solvent and wiping as in 3.3.2.
it easily becomes thoroughly in water and clean solvent, or vapour degrease,
Renew the immersion solvent frequently, as
prior to drying and bonding.
contaminated.
The procedures of 3.3.2 and 3.3.3 are applicable to small parts
4.4 Method 3 - Hand abrasion
or test specimens.
Abrade the surface to be bonded with abrasive paper or
4.4.1
3.4 Alkaline degreasing cloth, using alumina, silicon carbide, emery or other suitable
material of particle size 106 pm to 45 pm. This abrasion may be
This method is intended primarily for final degreasing prior to carried out wet or dry.
etching. Proprietary materials are generally used, but care shall
be taken to ensure that these are free from sodium hydroxide or Use the following sequence of abrasive operations :
any other strong alkali; silicates or carbonates may be included,
as these have the advantage of rendering the surface inactive to a) straight across the part in a direction parallel to any one
corrosion. A 25 % (m/m) solution of sodium metasilicate may side;
also be used.
b) at right angles to the first direction until all signs of the
first abrasion operation have been removed;
3.5 Phosphate degreasing
O
ci circular motion of diameter approximately 80 mm to
This treatment may be employed when appropriate.
100 mm, until a pattern has been produced consisting only
of circular abrasion marks superimposed one upon the other
and the surface appears visually uniform.
3.6 Ultrasonic degreasing
This treatment may be employed when appropriate.
4.4.2 Blow-clean parts with clean, dry, filtered air or nitrogen,
or brush with a clean, dry brush to remove particulate matter.
If wet abrasion is used, wipe the surface with a cloth dampened
4 Abrasion
with an appropriate solvent, or brush with a clean, dry cloth.
Abrasion may be used as the principal surface treatment, or
prior to etching, to remove oxide and to roughen the surface.
Abrasion may not be acceptable for parts that require en-
5 Etching
vironmental stability during the operation.
5.1 General
4.1 Preliminary treatment
Etching may be preceded by abrasion (see clause 4) and/or by
a chemical deoxidizing treatment.
Degrease the surface using one of the procedures described in
3.2 and 3.3 to remove gross oily contamination.
5.2 Apparatus, materials and procedures
O
4.2 Method 1 - Dry blasting
5.2.1 Apparatus
4.2.1 Dry blast with an appropriate abrasive such as clean,
dry, sharp-edged alumina, silicon carbide, sand or similar
All containers and other equipment shall be resistant to the
abrasive of particle size 106 pm to 45 pm. Do not use steel shot
etching solutions used.
or steel-contaminated abrasive to blast-clean aluminium, cop-
per or stainless steel. The blasted surface shall be visually
5.2.2 Water
uniform. Measure the surface roughness; the method of
measurement and the results shall be mentioned in the test
Water for preparing etching solutions, such as distilled water or
report.
demineralized water, shall not contain more than 50 mg/kg of
solids and shall have a pH value between 5,5 and 7,5 and a con-
4.2.2 Blow-clean p
...
NORME
IS0
I N TE R N AT I O N A LE
Première édition
Y
1989-11-15
1
'.
Adhesifs - Préparation des surfaces métalliques
i
pour le collage par adhésif
Adhesides - Preparation of metal surfaces for adhesive bonding
1.
i
i
I
Numéro de référence
IS0 4588 : 1989 (FI
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,
IS0 45û8 : 1989 (FI
il
Avant-propos
VISO (organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
I’ISO). L‘élaboration
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO. 1
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
I‘ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
gouvernementales, en liaison avec
labore 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 approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de l’lS0. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I‘ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale IS0 4588 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61,
Plastiques.
Les annexes A à D de la présente Norme internationale sont données uniquement à
titre d’information.
O IS0 1989
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l‘accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE IS0 4588 : 1989 (FI
Adhésifs - Préparation des surfaces métalliques pour le
collage par adhésif
1 Domaine d'application
2 Manipulation et stockage
La présente Norme internationale décrit les modes 01 tratoires
2.1 Manipulation
habituels pour la préparation en laboratoire des surfa( s métal-
liques destinées au collage et à l'essai des adhésifs. I s traite-
Pendant et après le traitement et avant le collage, toutes les
aux sui-
ments préalables au collage sont donnés pour les matt
parties doivent être manipulées le moins possible, en évitant de
vants :
travailler à mains nues. Employer des tissus propres pour la pro-
tection de la main qui ne contamineront pas la surface, tels que
a) aluminium et alliages d'aluminium;
gants en coton non pelucheux ou en nylon.
b) acier inoxydable;
2.2 Conditions de stockage
c) acier au carbone;
Les surfaces préparées doivent être stockées à 23 O C f 2 OC
d) cuivre et alliages de cuivre.
et 50 % f 5 % d'humidité relative, sauf pour les métaux tels
que l'acier au carbone qui ne peuvent pas supporter ces condi-
Les traitements mécaniques, tels que le sablage, SI it large-
tions sans une oxydation préjudiciable. Si nécessaire, l'air doit
0 ment utilisés, mais il est impossible de présenter une jéthode
être filtré pour le débarrasser de la poussière.
chimique applicable à tous les métaux. C'est pourquoi lusieurs
méthodes sont présentées de facon que les utilisateur aient un
plus grand choix pour sélectionner un traitement appr wié à un
Le temps écoulé et les conditions de stockage entre la prépara-
métal particulier.
tion de surface et l'application d'un adhésif primaire ou d'un
adhésif sont critiques. Pour des surfaces sensibles, le temps de
Les traitements de surface décrits comprennent des I %hodes
stockage ne doit pas dépasser 8 h et les pièces doivent être
ibrasion
diverses de nettoyage et dégraissage par solvant,
couvertes, ou enveloppées de papier kraft ou tout autre maté-
mécanique et l'attaque chimique. Lorsqu'ils sont em oyés en
riau adapté. Si possible, les surfaces préparées doivent être
commun, il y a lieu d'appliquer ces traitements nori dement
stockées dans un récipient conditionné sans contact avec la
iiner les
dans l'ordre suivant : nettoyage aux solvants pour éI
surface.
salissures grasses, puis l'abrasion mécanique et f alement
l'attaque chimique pour obtenir l'état de surface optin I en vue
du collage. D'autres séquences d'opérations peu !nt être
employées.
3 Préparation initiale
AVERTISSEMENT - Ces procédés ne détail nt pas
nécessairement toutes les précautions nécessai !s pour 3.1 Règles de propreté
préserver la santé et respecter les règles de sécu té dans
un pays particulier. Du fait de la nature dange use de Éviter les opérations contaminantes dans la zone de travail. La
certains des produits chimiques utilisés, il a lieu
peinture ou d'autres opérations de pistolage, les procédés fai-
d'observer la législation locale pour satisfaire à la écurité
sant appel à des produits pulvérulents, la vapeur d'huiles de
de manipulation de ces matériaux et aux condi ons de pompes et d'autres machines, la pulvérisation d'agent de
leur rejet.
démoulage,etc., sont particulièrement néfastes.
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IS0 4588 : 1989 (FI
3.2 Nettoyage préliminaire 4.2 Méthode 1 - Sablage à sec
Enlever les marques à l‘encre ou les cachets d‘identification des 4.2.1 Sabler à sec avec un abrasif approprié tel que de I’alu-
métaux en essuyant avec un tissu imprégné de solvant appro- mine propre et sèche à grains anguleux, du carbure de silicium,
prié tel que l’acétone, la méthyléthylcétone (butanone-21, un du sable ou des abrasifs similaires d‘une granulométrie de
mélange hydrocarboné, le trichloro-I ,I ,I éthane, etc. 106 pm à 45 pm. Ne pas utiliser de grains d’acier ou d‘abrasif
contaminé par de l‘acier pour le sablage de l’aluminium, du cui-
vre et de l’acier inoxydable. La surface sablée doit être visuelle-
3.3 Dégraissage aux solvants organiques
ment uniforme. Mesurer la rugosité de surface; la méthode de
mesurage et les résultats d‘essai doivent être mentionnés dans
3.3.1 Lorsque le dispositif de dégraissage à la vapeur est dis-
le rapport d‘essai.
ponible, c’est la méthode de traitement à préférer; la solution
doit être un solvant chloré stabilisé ou un produit similaire. Le
pH ou la teneur en acide de la solution de dégraissage en phase
4.2.2 Souffler les substrats avec de l’air filtré ou de l’azote
vapeur, ou les deux, doivent être déterminés.
propre et sec pour éliminer les particules de matière.
3.3.2 Si un dégraissage à la vapeur n’est pas possible, utiliser
des solvants appropriés tels que le trichloro-l,l,l éthane ou
d’autres solvants convenables. Les supports doivent être à
4.3 Méthode 2 - Soufflage humide I
température ambiante. Verser le solvant sur un linge propre
non pelucheux, essuyer vigoureusement les supports, changer
Projeter d’eau et de vapeur avec des particules de sable en sus-
0
la position du linge fréquemment et essuyer la surface avec un
pension de granulométrie 1 O00 ou plus petite. L‘angle de pro-
linge propre non pelucheux. Répéter l’opération si nécessaire.
jection doit être de 90’.
Changer de linge après chaque éprouvette.
NOTE - Le soufflage humide peut être très efficace et ne gauchit pas
les pièces si on le fait correctement; il est recommandé pour les petites
3.3.3 En dernier ressort, le dégraissage peut être effectué par
pièces uniquement.
immersion des supports dans un solvant approprié et séchage
comme indiqué en 3.3.2. Renouveler fréquemment le bain de
L’équipement de soufflage humide contient généralement des
solvant d‘immersion car il se contamine très facilement.
modificateurs de flux et des additifs pour la résistance à la cor-
rosion. Rincer minutieusement à l’eau les pièces soumises au
Les méthodes de 3.3.2 et 3.3.3 sont applicables pour des peti-
soufflage humide et les nettoyer au solvant, ou les dégraisser à
tes pièces ou des éprouvettes.
la vapeur, avant le séchage et le collage.
3.4 Dégraissage alcalin
Cette méthode est destinée en premier lieu au dégraissage final
4.4 Méthode 3 - Abrasion manuelle
avant décapage. L‘agent de dégraissage alcalin ne doit pas con-
tenir d‘hydroxyde de sodium au autre base forte, mais on peut
4.4.1 Poncer la surface à coller avec un papier abrasif ou un
incorporer des silicates ou des carbonates car ils ont l‘avantage
tissu abrasif à l’alumine, au carbure de silicium, à l’émeri ou à
à la corrosion. Une solution de
de rendre la surface insensible
un autre matériau convenable, d’une granulométrie de 106 pm
métasilicate de sodium à 25 % (rn/rni peut également être utili-
à 45 pm. Cette abrasion peut être conduite humide ou à sec.
sée.
e
Utiliser l’ordre d’opérations d’abrasion suivant :
3.5 Dégraissage au phosphate
bien droit en travers de la pièce dans une direction
a)
parallèle à l’un des côtés;
Ce traitement peut être utilisé s’il est approprié.
b) perpendiculairement à la première direction jusqu‘à ce
3.6 Dégraissage avec ultrasons
que toutes les traces du premier polissage aient été effa-
cées;
Ce traitement peut être utilisé s’il est approprié.
c) mouvement circulaire d’un diamètre d‘environ 80 mm à
IO0 mm, jusqu’à ce qu’un dessin consistant seulement en
4 Abrasion mécanique traces de polissage circulaire superposées les unes aux
autres et que la surface apparaissent visuellement unifor-
L‘abrasion mécanique peut être utilisée comme unique traite- mes.
ment de surface ou avant une attaque chimique pour éliminer
les oxydes et rendre la surface rugueuse. L‘abrasion peut ne
pas convenir pour les pièces qui nécessitent la stabilité de
4.4.2 Souffler les pièces avec de l‘air filtré ou de l‘azote propre
l’environnement pendant l’opération.
et sec ou les brosser avec une brosse propre et sèche pour éli-
miner les particules de matière.
4.1 Traitement préliminaire
Si l’abrasion humide est utilisée, essuyer la surface avec un
chiffon humecté avec un solvant approprié ou la brosser avec
Dégraisser la
...
Questions, Comments and Discussion
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