La Science Derrière les Films de Protection pour Peinture et Teintage de Vitres

Un travail de teintage de fenêtres mal réalisé ou une couche de film protecteur avec des bulles et une application inégale est un véritable désastre visuel. Récemment, lors de ma visite au siège d’XPEL à San Antonio, au Texas, j’ai réalisé que l’application de teinture pour fenêtres est loin d’être aussi simple qu’il n’y paraît. Cela ne ressemble en rien à la pose d’un protecteur d’écran pour smartphone ou à la pose de papier peint. Bien que ces tâches aient leurs propres défis, elles ne se comparent pas à la technique et à la formation nécessaires pour garantir que le film soit lisse et appliqué de manière professionnelle.

Un Processus Technologique Avancé

Ce n’est pas l’aspect le plus fascinant du processus de haute technologie d’XPEL. Dans le centre de recherche et développement du bâtiment principal, des chercheurs comme le directeur de la technologie Ajay Vidyasagar et le responsable du laboratoire Juan Araiza mettent tout en œuvre pour tester les films protecteurs de l’entreprise. Des brosses métalliques rayent le revêtement pour évaluer ses propriétés de « auto-réparation », tandis qu’une machine surnommée « le Gravelator » projette un flux constant de pierres sur des échantillons pour vérifier si la peinture en dessous est endommagée.

Tout repose sur la chimie et des procédures spécifiques qui créent un bouclier répétable pour les véhicules et bien plus encore.

Les Macromolécules et les Liaisons Covalentes Réversibles

Les films de protection de peinture d’XPEL sont conçus avec une science des polymères de pointe. Pour ceux qui ne sont pas familiers avec les polymères, l’école d’ingénierie de l’Université Case Western les décrit comme « les longues chaînes moléculaires qui constituent les éléments de base de toute la matière dans le monde qui n’est ni métallique ni céramique ». Les films protecteurs comme ceux d’XPEL doivent adhérer aux surfaces métalliques et non métalliques d’une voiture tout en protégeant contre les déjections d’oiseaux, la pluie acide et les éclats de pierre.

Le matériau durable et extensible est une couche multi-épaisse composée de bandes incroyablement fines, chacune étant une fraction de l’épaisseur d’un cheveu humain. La couche supérieure du film contient des polymères élastomères, capables de « s’auto-réparer » lorsqu’ils sont exposés à la chaleur.

« Nos films sont conçus pour avoir une interaction synergique entre les liaisons covalentes réversibles, les liaisons hydrogène ou les liaisons ioniques présentes dans la formulation, ce qui aide à atteindre un haut degré d’auto-réparation et de performance mécanique », explique Vidyasagar. « Le mécanisme d’auto-réparation intrinsèque utilise l’échange de liaisons chimiques dynamiques et d’interactions physiques supramoléculaires entre les interfaces endommagées au sein de la chaîne polymère, permettant aux chaînes polymères de se reconnecter et de revenir à leur état d’origine, réparant ainsi les dommages mineurs de surface comme les marques de tourbillon et les légères éraflures. Cela garantit que le film protège continuellement le véhicule tout en maintenant une finition impeccable. »

Pour simplifier, Vidyasagar explique que les chaînes polymères ont naturellement tendance à se réassembler. En ajoutant de l’énergie thermique, vous pouvez accélérer le processus, aidant ainsi les molécules à se déplacer plus rapidement et à retrouver une surface lisse. Par exemple, si vous partez en randonnée tout-terrain au Texas et que votre véhicule subit des éraflures inesthétiques dues à des épines de mesquite, il vous suffit de diriger un pistolet à chaleur ou un sèche-cheveux sur les éraflures pour qu’elles « fondent ».

En cas de besoin, Vidyasagar mentionne que vous pouvez même utiliser de l’eau chaude (entre 21 et 27 degrés Celsius) pour inciter les chaînes polymères à se réassembler. Cependant, le pistolet à chaleur ou le sèche-cheveux est plus constant et offre probablement le meilleur résultat. Au centre de test de l’usine d’XPEL, si le film ne s’auto-répare pas, il n’est pas expédié.

Remplacer les « Car Bras » des Années 80

Les films de teintage et de protection de peinture d’aujourd’hui sont difficiles à appliquer, nécessitant une main habile et une technique éprouvée. Le film en uréthane presque invisible remplace les « car bras » en vinyle noir des années 1980. Imaginez une Pontiac Firebird ou une Chevrolet Camaro IROC-Z ; il semblait que presque toutes étaient équipées d’une protection physique de peinture, et ce n’était pas très esthétique. La technologie moderne signifie qu’un revêtement en matériau flottant n’est plus nécessaire et qu’il dure beaucoup plus longtemps.

En commençant par une solution de savon et d’eau, le formateur Travis Willams m’a montré comment préparer la surface d’un capot de Porsche pour la couche protectrice. Ensuite, à l’aide d’une raclette en plastique, Williams a guidé le savon et l’eau sous le film vers les bords extérieurs, étirant légèrement le matériau pour épouser les coins. J’ai plutôt bien réussi, suivant les instructions de Williams pour une expérience sans bulles.

XPEL mesure son film en mils, qui ne signifie pas millimètres (aussi déroutant que cela puisse paraître). Un mil équivaut à un millième de pouce, soit 0,0254 millimètres. Pour donner un ordre d’idée, un sac poubelle dans votre cuisine mesure probablement entre 1,2 mil et 1,7 mil. Le film protecteur d’XPEL a une épaisseur comprise entre 7 et 11 mils.

Le teintage de fenêtres est beaucoup plus complexe, nécessitant une application constante de chaleur tout en utilisant un outil en plastique ou des mains gantées pour placer le teintage avec précision. Un faux mouvement et le teintage peut se déformer, ce qui signifie que toute la feuille doit être retirée pour recommencer. Après avoir essayé (et échoué) lors de ma première tentative, je pense que je vais laisser cela aux professionnels.