Гумени магнити: свойства, типове и основни приложения

Какво представлява всъщност гуменото магнитно листо

Една фирма за надписи в Гданск преминала от самозалепващ винил към гумено магнитно листово материали за автомобилни панели, след като клиент се оплакал от повреда на боята върху нает фургон. Сега фирмата държи рула с гумено магнитно листово материали в два различни дебелини и изрязва панелите по поръчка. Този материал не е цялостен магнит по начина, по който е например малкият магнит за хладилник: той представлява прах от стронциев или бариев ферит, разпръснат в свързващ агент от нитрил или ПВЦ, след което се обработва чрез каландриране или екструзия до листова форма. Тъй като феритът е магнитната фаза, а полимерът служи само като носител, гуменият магнит остава гъвкав и устойчив на корозия, но развива далеч по-малка сила на единица обем в сравнение със спечения неодимов блок. Точно тази комбинация прави гумения магнит подходящ за надписи, а не за вдигане. Разбирането на тази структура обяснява защо гуменият магнит се държи толкова различно от твърдия спечен блок.

Една фирма за надписи в Гданск

Панелите за камиони, табелите за строителни площадки и временният търговски надпис се произвеждат от едни и същи два руло. Правилото на магазина е просто: тънък материал за равни, чисти и боядисани стоманени повърхности при ниска скорост; по-дебел анизотропен материал за всичко, което подлежи на вятърна натовареност или за извити панели. Това единствено решение премахна повечето от работата, свързана с повторни обаждания, тъй като гуменият магнит, който е твърде тънък за конкретната задача, се отлепва първо от предната си страна, а след като се отлепи, изчезва напълно. Всеки гумен магнитен панел, който магазинът изрязва, сега се подбира според повърхността и натоварването, а не според цената.

Където гъвкавият магнитен материал не издържа

Четирите основни вида повреди са причина за повечето оплаквания. Листът се отделя в ъгъла, защото боядисаната повърхност не е равна. Отпечатъкът избледнява, защото гуменият магнит няма UV-стабилен горен слой; освен това гуменият магнит с оголена повърхност също посивява под UV лъчение, като се образува бял прашец върху отпечатъка. Листът става по-твърд и се извива при студено време, защото свързващото вещество не е специфицирано за съответния температурен диапазон. А панелът се плъзга надолу по вертикална повърхност, защото удръжващата сила не е съобразена с товара – по-дебелият гумен магнит предотвратява този вид повреда най-евтиния начин.

Свойства и двете основни типа

Изотропни и анизотропни – сравнение

Изотропният гумен магнит има феритни частици, ориентирани случайно по време на каландриране, което осигурява умерени и еднакви свойства във всички посоки по цялата повърхност на листа. Анизотропният гумен магнит има частици, подредени чрез магнитно поле по време на производството, което приблизително удвоява магнитната мощност по посоката на подреждане. Изборът между изотропен и анизотропен гумен магнит е най-важното техническо решение. Компромисът е между цена и твърдост: анизотропният материал е по-скъп и се огъва малко по-малко, но се задържа значително по-добре върху извити или вибриращи панели, а повечето покупатели, които преминават от изотропен към анизотропен гумен магнит, не се връщат обратно.

Дебелина, дърпаща сила и температурни граници

Държащата сила се изменя пропорционално на контактната площ и дебелината, така че лист от гумен магнит с дебелина 1,5 мм задържа няколко пъти повече от лист с дебелина 0,4 мм при еднаква площ. Типичният изотропен стандартен материал осигурява приблизително 20–40 грама на квадратен сантиметър, докато анизотропният достига 60–90. Тънък гумен магнит върху неравна повърхност губи част от контактната си площ, а именно контактната площ е това, което всъщност осигурява държането. Температурата има значение в двете посоки: феритът губи няколко процента от изходната си мощност при всяко повишаване с 10 °C, а повечето свързващи материали стават по-твърди при температури под около –20 °C и по-меки при температури над приблизително 80 °C, затова гумен магнит, предназначен за врата на хладилно помещение, изисква различен свързващ материал в сравнение с този, който се монтира на доставна кола.

Стандарти и методи за изпитване

IEC, излагане на атмосферни влияния и съответствие на материала

Магнитните свойства на материалите за постоянни магнити се измерват според серията стандарти IEC 60404, която определя начините за изпитване на остатъчната индукция, коерцитивната сила и енергийния продукт; посочването на стойности, измерени по този начин, осигурява сравнимост на офертите, а каучуковите магнити не трябва да се закупуват единствено въз основа на показателя за дърпаща сила. Протоколите за изпитване на партиди каучукови магнити трябва да посочват остатъчната индукция и коерцитивната сила, а не само една цифра за дърпащата сила. Стабилността на полимерния свързващ агент при атмосферно въздействие се оценява според ISO 4892 и ASTM G154 за ускорено UV-излагане, което е подходящият метод за изпитване на външни табели. Регламентът REACH и директивата RoHS регулират пластификаторите и тежките метали в свързващия агент и печатния слой; EN 71-3 се прилага там, където изделието може да бъде държано от деца, а ISO 9001 гарантира последователност в производствения процес.

Избор, рязане и съхранение на запаси

Как да специфицирате каучуков магнит

Започнете с повърхността: равна боядисана стомана, извита плоча или неръждаема стомана. Изпробвайте с обикновен магнит, тъй като аустенитната неръждаема стомана изобщо не задържа резинови магнити. След това определете товара: хартията и картонът изискват малка сила, докато печатната плоча, изложена на вятър, изисква анизотропен материал. Попитайте дали резиновият магнит има печатаемо горно покритие, тъй като печатането върху суров материал рядко е устойчиво при използване на открито. Уточнете заедно дебелината, класа, горното покритие и температурния диапазон, тъй като резиновият магнит представлява система от свързващо вещество, ферит и покритие, а не един-единствен параметър.

Режещи операции, монтиране и поддръжка

Режете с остър нож или гилотина, а не с ножици, тъй като те стискат и предизвикват разслояване по ръба на гумения магнит. Приложете го върху чиста, суха и обезмаслена повърхност и прокарате ролка от центъра навън, за да изтласкате въздуха. Съхранявайте ролките хоризонтално и подпрени — никога не ги окачвайте само по един ръб, тъй като гуменият магнит се деформира под собствената си тежест с течение на времето; гумен магнит, който се е извит по време на съхранение, често може да се изравни, като се постави под тежест (например дъска с тегло) за един ден. Печатът върху материала е отделна техническа спецификация. Широкополевият печат, разтворимият инкджет и UV-отвердяващият инкджет се свързват по различен начин с горното покритие, затова гумен магнит, отпечатан с неподходящ тип мастило, ще потресне при огъване на листа по време на прилагане. U&U Magnetic Technology доставя гумени магнитни листове и ролки в съответствие с ISO 9001 и предоставя документация за REACH и RoHS, в изотропни и анисотропни класове.

Често задавани въпроси

От какво е направен гуменият магнит?

Гуменият магнит е смес от прах на стронциев или бариев ферит, разпръснат в свързващо вещество от нитрил или ПВЦ, след което се преминава през каландър или се екструдира в гъвкав лист или лента. Феритът осигурява магнитното поле, а полимерът – гъвкавост и корозионна устойчивост. Тъй като повечето от обема е свързващо вещество, гуменият магнит е значително по-слаб на единица обем в сравнение със спечения неодимов магнит.

Каква е разликата между изотропни и анизотропни класове?

Изотропният гумен магнит има случайно ориентирани феритни частици и умерени, еднакви свойства по целия лист. Анизотропният гумен магнит има частици, ориентирани по време на производството, което приблизително удвоява магнитния изход в една посока. Анизотропният материал е по-скъп и леко по-твърд, но е подходящият избор за извити панели, автомобилни надписи и всичко, което е изложено на вибрации.

Колко тежест може да удържи гумен магнит?

Типичният изотропен материал има удръжане от около 20 до 40 грама на квадратен сантиметър при контакт; анисотропният материал достига 60 до 90. Тези стойности предполагат пълен, равен контакт върху чиста стомана. Всякаква празнина, извивка, мръсотия или текстура на боя рязко намаляват удръжането, затова резиновият магнит винаги трябва да се избира с резерв над действителната товарна способност.

Може ли резиновият магнит да се използва навън?

Да, при правилна спецификация. УВ-лъчите предизвикват избелване на необработения резинов магнит и избледняване на отпечатъка, затова изберете УВ-стабилен материал с печатаем горен слой. Стойностите при атмосферно въздействие са тествани според ISO 4892 и ASTM G154. За автомобилни знаци е необходима достатъчна удръжна сила при скорост по пътя, което обикновено означава анисотропен материал с дебелина 0,75 мм или повече.

Влияе ли температурата върху резиновия магнит?

Да, в двете посоки. Феритът губи няколко процента от изходната мощност при повишаване на температурата с 10 °C, а полимерният свързващ компонент става по-твърд при температури под около минус 20 °C и по-мек при температури над приблизително 80 °C. Гуменият магнит за врата на хладилно помещение или за горещ климат изисква свързващ компонент, специфичен за този температурен диапазон, а не универсален клас.

Как трябва да се реже и съхранява гуменият магнит?

Реже се с остър нож или гилотина; ножиците притискат и предизвикват разслояване по ръба на гумения магнит. Рулоните трябва да се съхраняват хоризонтално и подпрени, а не окачени само по единия край, тъй като материала се деформира под собственото си тегло с течение на времето. Навитият материал обикновено може да се изравни чрез поставяне под тежест за един ден преди употреба.