Sur les mécanismes de rayures des vernis de finition automobiles

Chapitre 2 Orientation de 1'iude et dispositif expérimental
BASF et quelques constructeurs automobiles allemands utilisent un «Rotahub»: un patin
recouvert de papier abrasif, monté sur un excentrique, crée en tournant des microrayures
sur les vernis.
2.1.3 L'abrasion humide
A notre connaissance, seuls DuPont et BASF pratiquent un test d'abrasion humide à
l'aide d'appareils du même type que ceux destinés à l'abrasion sèche. DuPont utilise une pâte
abrasive contenant des particules d'alumine (diamètre moyen de 120 tm) et quantifie les
dommages à l'aide de l'analyse d'image. BASF utilise un patin de nylon et une solution de
lessive du commerce, l'évaluation des dommages étant une simple mesure de brillant.
2.1.4 Conclusion
. Production des rayures
Les rayures obtenues au moyen des essais précédemment décrits sont proches de celles
observées dans la réalité sur les véhicules et elles permettent une bonne discrimination des
vernis. Cependant, la reproductihilité reste le maillon faible des méthodes : l'usure des brosses
et les fluctuations de concentration de la solution abrasive semblent être responsables d'une
partie de la dispersion des résultats. En outre, si ces tests permettent de classer plusieurs
vernis selon leurs résultats aux tests, ils ne permettent en rien de comprendre les mécanismes
de la rayure puisque très peu de paramètres mécaniques sont contrôlés.
. Evaluation de la résistance à la rayure
Des études ont montré10 que l'oeil détectait surtout les rayures fragiles. L'appréciation
visuelle d'un vernis rayé est donc très sensible aux rayures fragiles et très peu aux rayures
ductiles.
2.2 Des méthodes quantitatives
D'autres tests consistent à reproduire les rayures sur des échantillons de vernis en
contrôlant la charge appliquée et la vitesse de rayage. Les critères de résistance à la rayure
sont le plus souvent une charge critique à partir de laquelle apparaissent les déchirures dans la
rayure, et/ou une profondeur rémanente de rayure.
DuPont dispose d'un appareil de recherche de nanorayure développé en interne permettant
de réaliser des rayures à charge croissante à une vitesse donnée avec une pointe conique
émoussée de 3 im de rayon. Les vernis rayés sont ensuite observés à l'AFM. Trois types
de réponses du vernis sont rencontrés
une réponse élastique sans déformation rémanente,
- une réponse plastique,
une réponse en fracture.
Lin L., Blackman G S.. Matheson R. R. ; Micromechanical characterization of scratch and mar behavior of
automotive tO/)COCltS. In : Microstructure and Microtrihology of Polymer Surfaces, Ed. by V. V. 0. Tsukruk and
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