Gumové magnety: vlastnosti, typy a hlavní použití

Co pružný magnet z gumy ve skutečnosti je

Reklamní dílna v Gdaňsku přešla od lepicího vinylu na magnetický list pro vozidlové panely poté, co si zákazník stěžoval na poškození laku u pronajatého furgonu. Dílna nyní uchovává rolovací gumové magnety ve dvou tloušťkách a panely na objednávku řeže. Tento materiál není pevným magnetem ve smyslu chladničkové památky: jedná se o prášek strontiového nebo barnatého feritu rozptýlený v nitrilovém nebo PVC pojivu, který je poté válcován nebo extrudován do listové podoby. Protože ferit je magnetickou složkou a polymer slouží pouze jako nosič, zůstává gumový magnet pružný a odolný proti korozi, avšak vyvíjí mnohem menší sílu na jednotku objemu než sintrovaný blok z neodymu. Právě tato kombinace činí gumový magnet vhodným pro značky, nikoli pro zvedání. Porozumění této struktuře vysvětluje, proč se gumový magnet chová tak odlišně od tuhého sintrovaného bloku.

Reklamní dílna v Gdaňsku

Panely pro dodávky, stánkové tabule a dočasné obchodní značení se všechny vyrábí ze stejných dvou rolí. Pravidlo dílny je jednoduché: tenký materiál pro ploché, čisté, natřené ocelové povrchy při nízké rychlosti; tlustší anizotropní materiál pro všechno, co je vystaveno větrnému zatížení nebo má zakřivený tvar. Toto jediné rozhodnutí odstranilo většinu práce vyžadující následnou úpravu, protože gumový magnet, který je pro daný účel příliš tenký, se nejprve zvedne na čelním okraji a jakmile se zvedne, je ztracen. Každý gumový magnet, který dílna řeže, je nyní přizpůsoben konkrétnímu povrchu a zatížení, nikoli ceně.

Kde se flexibilní magnetický materiál ukazuje jako nevhodný

Čtyři režimy poruch způsobují většinu stížností. List se zvedá v rohu, protože natřený povrch není rovný. Tisk vybledne, protože gumový magnet nemá UV-stabilní vrchní nátěr; navíc gumový magnet s holým povrchem pod vlivem UV zčíná bělit, což se projevuje jako bílý prášek na tisku. List ztvrdne a zkrouží se za studena, protože pojivo nebylo nikdy specifikováno pro daný teplotní rozsah. A panel se posune směrem dolů na svislé ploše, protože udržovací síla nebyla přizpůsobena zatížení – tlustší gumový magnet tento typ poruchy odstraňuje nejlevněji.

Vlastnosti a dva hlavní typy

Izotropní a anizotropní srovnání

Izotropní gumový magnet má feritové částice náhodně orientované během kalendrování, což zajišťuje střední a stejné vlastnosti ve všech směrech po celé ploše listu. Anizotropní gumový magnet má částice zarovnané magnetickým polem během výroby, čímž se přibližně zdvojnásobí magnetický výstup ve směru zarovnání. Výběr mezi izotropním a anizotropním gumovým magnetem je nejdůležitějším technickým rozhodnutím. Kompenzace spočívá v ceně a tuhosti: anizotropní materiál je dražší a méně pružný, avšak mnohem lépe drží na zakřivených nebo vibrujících panelech; většina zákazníků, kteří přecházejí z izotropního na anizotropní gumový magnet, se k původnímu typu nevrací.

Tloušťka, tažná síla a teplotní limity

Držící síla roste s plochou kontaktu a tloušťkou, takže gumový magnetický list o tloušťce 1,5 mm udrží několikrát více než list o tloušťce 0,4 mm na stejné ploše. Typický izotropní materiál poskytuje přibližně 20 až 40 gramů na čtvereční centimetr, zatímco anizotropní materiál dosahuje 60 až 90 gramů. Tenký gumový magnet na drsném povrchu ztrácí plochu kontaktu, a právě tato plocha je rozhodující pro udržení. Teplota má vliv v obou směrech: ferit ztrácí několik procent výstupního magnetického toku při každém zvýšení teploty o 10 °C a většina pojiv se stává tužší pod teplotou přibližně minus 20 °C a měkčí nad teplotou přibližně 80 °C, takže gumový magnet určený pro dveře chladicí komory vyžaduje jiné pojivo než ten, který se použije na dodávkovém vozidle.

Normy a zkušební metody

IEC, odolnost vůči povětrnostním vlivům a shoda materiálů

Magnetické vlastnosti materiálů trvalých magnetů se měří podle řady norem IEC 60404, která stanovuje způsob zkoušení remanence, koercivity a energetického součinu; požadavek na hodnoty změřené tímto způsobem zajistí srovnatelnost nabídek a gumový magnet by se neměl zakoupit pouze na základě údaje o tažné síle. Zprávy o zkouškách dávek gumového magnetu by měly uvádět remanenci a koercivitu místo jediné hodnoty tažné síly. Odolnost polymerového pojiva vůči povětrnostním vlivům se posuzuje podle norem ISO 4892 a ASTM G154 pro zrychlené UV ozáření, což je vhodná zkouška pro venkovní informační tabule. Směrnice REACH a RoHS se týkají plastifikátorů a těžkých kovů v pojivu a potiskové vrstvě, norma EN 71-3 platí v případech, kdy mohou položku manipulovat děti, a norma ISO 9001 se týká konzistence výroby.

Výběr, stříhání a skladování zásob

Jak zadat gumový magnet

Začněte povrchem: plochá natřená ocel, zakřivený panel nebo nerezová ocel. Otestujte pomocí obyčejného magnetu, protože austenitická nerezová ocel vůbec nedrží žádný pryžový magnet. Poté nastavte zatížení: papír a karton vyžadují jen malou sílu, zatímco tištěný panel vystavený větru potřebuje anizotropní materiál. Zeptejte se, zda pryžový magnet má tištěnou vrchní vrstvu, protože tisk na holý materiál obvykle nepřežije venkovní podmínky. Uveďte společně tloušťku, třídu, vrchní vrstvu a teplotní rozsah, protože pryžový magnet je systém složený z pojiva, feritu a povlaku, nikoli jediné číselné hodnoty.

Řezání, montáž a údržba

Řežte ostrým nožem nebo guillotinou, nikoli nůžkami, které okraje gumového magnetu stlačují a způsobují jejich odvrstvení. Nanášejte na čistý, suchý a odmastěný povrch a válejte od středu směrem ven, abyste vyhnali vzduch. Rolky uchovávejte vodorovně a podložené, nikdy nevisící pouze jedním okrajem, protože gumový magnet se pod vlastní tíhou postupně deformuje; gumový magnet, který se při skladování zkroutil, lze často vyrovnat položením pod zatíženou desku po dobu jednoho dne. Tisk na materiál je samostatnou specifikací. Sítotisk, řečtinový inkoustový tisk a UV tuhnoucí inkoustový tisk se každý jinak vážou k vrchnímu povlaku, takže gumový magnet potištěný nesprávným typem inkoustu praskne po ohybu listu během aplikace. U&U Magnetic Technology dodává gumové magnetické listy a rolové materiály podle normy ISO 9001 spolu s dokumentací REACH a RoHS v izotropních i anizotropních gradech.

Často kladené otázky

Z čeho se skládá gumový magnet?

Gumový magnet je prášek strontiového nebo barnatého feritu rozptýlený v akrylonitril-butadienovém kaučuku (NBR) nebo PVC vazbě, který je poté válcován nebo extrudován do pružného listu nebo pásu. Ferit poskytuje magnetické pole a polymer zajišťuje pružnost a odolnost proti korozi. Protože většinu objemu tvoří vazba, je gumový magnet mnohem slabší na jednotku objemu než sintrovaný neodymový magnet.

Jaký je rozdíl mezi izotropními a anizotropními třídami?

Izotropní gumový magnet má náhodně orientované feritové částice a rovnocenné, střední vlastnosti po celé ploše listu. Anizotropní gumový magnet má částice zarovnané během výroby, což přibližně zdvojnásobuje výstup v jednom směru. Anizotropní polotovary jsou dražší a mírně tužší, avšak jsou správnou volbou pro zakřivené panely, dopravní značení a všechny aplikace vystavené vibracím.

Jakou hmotnost dokáže gumový magnet udržet?

Typický izotropní materiál má přilnavost přibližně 20 až 40 gramů na čtvereční centimetr kontaktu; anizotropní materiál dosahuje 60 až 90 gramů. Tyto hodnoty předpokládají úplný rovný kontakt s čistou ocelovou plochou. Jakýkoli mezera, zakřivení, nečistota nebo textura nátěru výrazně snižují udržovací sílu, proto by měl být pryžový magnet vždy vybírán s bezpečnostní rezervou nad skutečnou zátěží.

Lze pryžový magnet použít venku?

Ano, za předpokladu správné specifikace. UV záření způsobuje vysychání povrchu nechráněného pryžového magnetu a vyblednutí tisku, proto zvolte UV-stabilní materiál s potiskovatelnou vrchní vrstvou. Odolnost vůči povětrnostním vlivům je testována podle norem ISO 4892 a ASTM G154. Značky pro vozidla také vyžadují dostatečnou udržovací sílu pro jízdu po silnici, což obvykle znamená použití anizotropního materiálu o tloušťce 0,75 mm nebo více.

Ovlivňuje teplota pryžový magnet?

Ano, v obou směrech. Ferit ztrácí několik procent výstupu při každém zvýšení teploty o 10 °C a polymerové pojivo se ztuhuje pod teplotou přibližně minus 20 °C a měkne nad teplotou přibližně 80 °C. Gumový magnet pro dveře chladicí komory nebo pro horké klima vyžaduje pojivo specifikované pro tento teplotní rozsah, nikoli univerzální třídu.

Jak se má gumový magnet řezat a ukládat?

Řežte ostrým nožem nebo nůžkami na střih (guillotine); nůžky stlačují a způsobují odvrstvení okraje gumového magnetu. Rolky ukládejte vodorovně a s podporou, nikoli zavěšené za jeden okraj, protože materiál se v průběhu času pod vlastní tíhou deformuje (creep). Zkrivený materiál lze obvykle před použitím po dobu jednoho dne vyrovnat pod zatíženou deskou.