מגנטים גומיים: תכונות, סוגי מגנטים והשימושים העיקריים שלהם

מהו למעשה מגנט גומי

חנות סימנים בגדנסק עברה מוויניל דביק לדף מגנט לגופי רכב לאחר שלקוח התלונן על נזק לצבע במקלחת שנשאירה. החנות שומרת כעת לفات מגנט גומי בשני עוביים וחותכת פאנלים לפי ההזמנה. החומר איננו מגנט מלא כמו מגנט קירור: זהו אבקת פריט סטרונציום או בריום המפוזרת בקושר ניטריל או PVC, ולאחר מכן מעובדת ללוח באמצעות גלגלת או דחיסה. מכיוון שהפריט הוא הפאזה המגנטית והפולימר הוא רק נושא, המגנט הגומי נשאר גמיש ועומד בפני קורוזיה, אך מספק כוח קטן בהשוואה למגנט ניאודימיים מוצק. השילוב הזה הוא בדיוק הסיבה שמגנט גומי מתאים לסימנים ולא להרמה. הבנת המבנה הזה מסבירה למה מגנט גומי מתנהג שונה כל כך ממגנט מוצק.

חנות סימנים בגדנסק

לוחות למשאיות, לוחות לאתר ולוחות קמעונאי זמניים נחתכים כולם משני הגלילים אותם. כלל המפעל פשוט: מלאי דק לפלטות שטוחות, נקיים וצבועים מפלדה במהירות נמוכה; מלאי עבה ואיזוטרופי לכל מה שמתמודד עם עומס רוח או לוח מעוקל. החלטה אחת זו הסירה את רוב העבודות שהוחזרו לתיקון, משום שלוח פלדה גומיית דקה מדי עבור המשימה תעלה בקצה הקדמי שלה תחילה, וברגע שהיא עולה – היא נעלמת. כל לוח פלדה גומיית שהמפעל חותך מתואם כעת לפני מסוים ועומס מסוים, ולא לפי מחיר.

היכן שמחסום הפלדה הגמיש כשל

ארבעה סוגי כשלים גורמים לרוב התלונות. הדף מתנשא בפינה בגלל שהמשטח המוצבע אינו שטוח. הדפוס מטושטש בגלל שחוטם הגומי המגנטית אינו מכיל שכבת חיפוי עמידה בפני קרני UV, וגם חוטם גומי עם משטח חשוף מתפורר תחת השפעת קרני UV, מה שמופיע כתמיסה לבנה על הדפוס. הדף נעשה קשה ומקופל באקלים קריר בגלל שהחומר הקושר לא נבחר עבור טווח הטמפרטורות הזה. והלוח מחליק כלפי מטה על פנים אנכית בגלל שהכוח החוזק לא התאים לעומס, וכלי מגנט גומי עבה יותר מונע את הכשל הזה במחיר הנמוך ביותר.

תכונות ושני הסוגים העיקריים

איזוטרופי לעומת איזוטרופי

מגנט גומי איזוטרופי מכיל חלקיקים של פריט שמתווספים באופן אקראי במהלך התהליך של קלנדרינג, מה שנותן תכונות מתונות ושווות בכל הכיוונים על פני הדף. מגנט גומי אניזוטרופי מכיל חלקיקים שמכוונים על ידי שדה מגנטי במהלך הייצור, מה שמכפיל בערך את הפלט המגנטי בכיוון המכוון. הבחירה בין מגנט גומי איזוטרופי לאניזוטרופי היא ההחלטה החשובה ביותר בבחירת المواصفות. הסחורה היא עלות וקשיחות: חומר אניזוטרופי יקר יותר ומקל על עקיצה במעט, אך הוא נצמד טוב בהרבה ללוחות מעוקלים או רועדים, ורוב הקונים שמעדכנים ממגנט גומי איזוטרופי לחומר אניזוטרופי אינם חוזרים.

עובי, כוח משיכה וגבלות טמפרטורה

כוח החזיקה משתנה בהתאם לשטח המגע והעובי, ולכן דף מגנט גומי בעובי 1.5 מ״מ מחזיק מספר פעמים יותר מדף בעובי 0.4 מ״מ באותו שטח. חומר סטנדרטי איזוטרופי מספק בדרך כלל כ-20–40 גרם לסמ״ר, בעוד שחומר אניזוטרופי מגיע ל-60–90 גרם לסמ״ר. מגנט גומי דק על משטח לא חלק מאבד חלק משטח המגע, ושטח המגע הוא מה שמוחזק בפועל. הטמפרטורה משפיעה בשני הכיוונים: פראיט מאבד כמה אחוזים מהפלט שלו כל עלייה של 10° צלזיוס, ורוב החומרים הקושרים מתקררים מתחת ל-20-° צלזיוס ומרוככים מעל 80° צלזיוס, ולכן למגנט גומי המיועד לדלת מקרר נדרש חומר קושר שונה מזה הרצוי לדלת של רכב משלוחים.

סטנדרטים ושיטות בדיקה

IEC, יתורנות ואישור חומרים

המאפיינים המגנטים של חומרים מגנטיים קבועים נמדדים לפי סדרת התקנים IEC 60404, אשר מגדירה כיצד נמדדים השאריות המגנטיות, הכוח המגנטית והמכפלה האנרגטית; בקשת ערכים שנמדדו בדרך זו מבטיחה השוואה אפשרית בין הצעות מחיר, ולא ניתן לקנות מגנט גומי על סמך ערך אחד בלבד של כוח משיכה. דוחות בדיקת אצווה למגנט גומי צריכים לציין את השאריות המגנטיות ואת הכוח המגנטית במקום לספק רק ערך בודד של כוח משיכה. התפוררות הקושר הפולימרי נבדקת לפי תקני ISO 4892 ו־ASTM G154 לחשיפה מאיצה לאור УВ, אשר מהווה את הבדיקה הנכונה לשלטים בשימוש חיצוני. REACH ו־RoHS מכסים את המלחלחים והמתכות הכבדות בקושר ובשכבה המדופסת, EN 71-3 חל במקרה שבו ילדים עלולים לגעת באובייקט, ו־ISO 9001 מכסה את עקביות הייצור.

בחירת חומר גולמי, חיתוך ואחסון

איך לציין מגנט גומי

התחל עם המשטח: פלדה מדורגת שטוחה, לוח עגול או נירוסטה. בדוק בעזרת מגנט פשוט, מאחר שנירוסטה אוסטניטית לא תחזיק בכלל מגנט גומי. לאחר מכן קבע את המטען: נייר וקרטון זקוקים לכוח קטן בלבד, בעוד שלוח מודפסת בסערה דורשת חומר איזוטרופי. שאל אם למגנט הגומי יש שכבת כיסוי הדפסה, מאחר שהדפסה על חומר גולמי נטו נדירה שתחזיק בחוץ. ציין יחד עובי, דרגה, שכבת כיסוי וטווח טמפרטורות, מאחר שמגנט גומי הוא מערכת של חומר קושר, פריט ומכסה ולא מספר בודד.

חיתוך, הרכבה וטיפוח

לחתוך באמצעות להב חדה או גיליוטינה ולא במכסרים, אשר מלחצים ומפרקים את השפה של מגנט גומי. לשים על משטח נקי, יבש ומבושם, ולגלגל מהמרכז החוצה כדי לדחוף את האוויר החוצה. לאחסן גלילים שטוחים ותומכים, לעולם לא לתלות על קצה אחד בלבד, מאחר שמגנט גומי מתעקל תחת משקלו העצמי לאורך זמן; מגנט גומי שנדף באחסון ניתן לעתים קרובות למשוח תחת לוח עם משקל במשך יום אחד. הדפסה על חומר הגלם היא مواصفת בפני עצמה. הדפסת מסך, דיו סולבנטי במערכת Jet ודיו UV-מתקשה במערכת Jet כל אחת מהן נקשרות באופן שונה לכביסה העליונה, ולכן מגנט גומי המודפס במערכת הדיו הלא נכונה יסתדר לאחר שגזרת תכופף במהלך ההצבה. U&U Magnetic Technology מספקת מגנט גומי בצורת גזרות וגלילים בהתאם לתקן ISO 9001, עם מסמכים על REACH ו-RoHS, בדרגות איזוטרופיות ואניזוטרופיות.

שאלה נפוצות

ממה עשוי מגנט גומי?

מגנט גומי הוא אבקת פריט סטרונציום או בריום המפוזרת בתוך קושר מסוג ניטריל או PVC, ולאחר מכן מועבדת במכונת קלנדר או מוזקקת לגיליון גמיש או סרט. הפריט מספק את השדה המגנטי והפולימר מספק גמישות ועמידות לחמצוץ. מכיוון שרוב הנפח הוא קושר, מגנט גומי חלש בהרבה לנפח יחידה ממגנט ניאודימיום מסונטר.

מה ההבדל בין דרגות איזוטרופיות לאנאיזוטרופיות?

מגנט גומי איזוטרופי מכיל חלקיקי פריט מכוונים באופן אקראי ותכונות אחידות וממוצעות לאורך הגיליון. מגנט גומי אנאיזוטרופי מכיל חלקיקים המכוונים בתהליך הייצור, ובכך מכפילים בערך את הפלט בכיוון אחד. מגנט אנאיזוטרופי יקר יותר וקשיח יותר במקצת, אך הוא הבחירה הנכונה ללוחות מעוקלים, שלטים לרכב ולכל דבר הנחשף לרטט.

מה המשקל המרבי שהמגנט הגומי יכול לשאת?

ספוג מגנטי איזוטרופי טיפוסי מחזיק כ-20–40 גרם לסנטימטר רבוע של שטח מגע; ספוג מגנטי אניזוטרופי מגיע ל-60–90 גרם. המספרים הללו מבוססים על מגע מלא ושטוח על פלדה נקייה. כל רווח, עקמומיות, אבק או טקסטורה של צבע מפחיתים באופן חמור את כוח ההיצמדות, ולכן יש תמיד לציין ספוג מגנטי עם שולי בטחון מעל למשקל המוחלט הדרוש.

האם ניתן להשתמש בספוג מגנטי בחוץ?

כן, בתנאי שנבחר סוג מתאים. חשיפה לאור השמש גורמת לספוג מגנטי לא מוגן להתפורר ולצבע להישחק, ולכן יש לבחור ספוג מגנטי עמיד בפני קרני UV עם שכבת חיפוי הדפסה. בדיקות התנגדות לתנאי מזג האוויר מתבצעות לפי תקנים ISO 4892 ו-ASTM G154. עבור שלטים לרכב יש צורך גם בכוח היצמדות מספיק כדי לעמוד במהירויות בדרך, מה שמעיד בדרך כלל על ספוג מגנטי אניזוטרופי בעובי של 0.75 מ״מ לפחות.

האם הטמפרטורה משפיעה על הספוג המגנטי?

כן, בשני הכיוונים. פריט מאבד כמה אחוזים מהפלט שלו כל עלייה של 10 מעלות צלזיוס, והפולימר המאגד מתעכב מתחת ל-20 מינוס מעלות צלזיוס ומרכך מעל 80 מעלות צלזיוס. מגנט גומי לדלת מחסן קירור או לאקלים חם דורש מאגד שצוין לטווח זה, ולא דרגה כללית.

איך יש לחתוך ולשמר מגנט גומי?

לחתוך עם להב חדה או במכונת גיליוטינה; מזקקים פוגעים וגורמים להתנתקות השכבות בקצה המגנט הגומי. יש לאחסן גלילים שטוחים ותומכים, ולא לתלות אותם על קצה אחד, משום שהחומר מתעוות תחת משקלו העצמי לאורך זמן. חומר מלופף ניתן בדרך כלל למשוח שטוח תחת לוח משוקלל במשך יום אחד לפני השימוש.