Kleje do magnesów

Kleje do magnesów umożliwiają osadzanie magnesów stałych w gniazdach oraz łączenie ich z metalem, drewnem, szkłem i odpowiednio dobranymi tworzywami sztucznymi. Dwuskładnikowe kleje epoksydowe stosuje się między innymi do magnesów ferrytowych oraz magnesów neodymowych z powłoką niklową. O skuteczności mocowania decydują nie tylko właściwości kleju, lecz także stan powierzchni, geometria spoiny, sposób obciążenia i warunki utwardzania.

Czym przykleić magnes i jak dobrać czas montażu

Do przyklejenia magnesu ferrytowego lub neodymowego z powłoką niklową można dobrać dwuskładnikowy klej epoksydowy zgodny z podłożem, np. UHU Plus Endfest lub UHU Plus 5 min. Klej dwuskładnikowy utwardza się w wyniku reakcji żywicy z utwardzaczem. Czas przydatności mieszaniny do użycia określa, jak długo można nakładać klej i ustawiać części. Nie jest to czas uzyskania pełnej wytrzymałości połączenia.

Uzyskanie wytrzymałości montażowej pozwala przejść do określonych czynności technologicznych, ale nie oznacza gotowości do pełnego obciążenia. Czasy pracy i utwardzania należy sprawdzać w instrukcji dostarczonego wariantu kleju, z uwzględnieniem temperatury podczas montażu.

Powłoka magnesu i rodzaj podłoża

Klej do magnesów neodymowych z powłoką niklową

W magnesie niklowanym, również z wielowarstwową powłoką Ni-Cu-Ni, klej łączy się z zewnętrzną warstwą niklu, a nie bezpośrednio ze spiekiem NdFeB. Wytrzymałość mocowania zależy więc również od przyczepności i ciągłości powłoki. Jej odspojenie może spowodować utratę mocowania mimo prawidłowo utwardzonej spoiny. Powierzchnię należy oczyścić i odtłuścić środkiem zgodnym z materiałem, na przykład alkoholem izopropylowym. Ewentualne delikatne zmatowienie nie może prowadzić do przetarcia powłoki i odsłonięcia spieku podatnego na korozję.

Przy powłoce cynkowej, epoksydowej lub innej należy osobno sprawdzić zgodność kleju, sposób przygotowania powierzchni i przyczepność po utwardzeniu. Zaleceń dotyczących niklu nie należy automatycznie przenosić na inne wykończenia magnesu.

Przygotowanie ferrytu i materiału podłoża

Przed klejeniem magnesu do metalu usuń z podłoża tłuszcz i słabo związane warstwy korozji. Powierzchnię magnesu ferrytowego oczyść z pyłu i luźnych cząstek. Drewno powinno być suche i odpylone. Przy podłożu lakierowanym wytrzymałość złącza może ograniczać przyczepność lakieru. Tworzywo należy rozpoznać przed klejeniem: polietylen, polipropylen i PTFE nie są odpowiednimi podłożami dla opisanych uniwersalnych klejów epoksydowych. W takich przypadkach potrzebny jest odrębnie dobrany system klejenia lub mocowanie mechaniczne.

Szkło wymaga dokładnego oczyszczenia, odtłuszczenia i osuszenia; na powierzchni nie mogą pozostać ślady silikonów ani preparatów nabłyszczających. Przy większych powierzchniach klejenia trzeba uwzględnić różnice rozszerzalności cieplnej łączonych materiałów i ograniczyć obciążenia wywołujące miejscowe naprężenia w szkle.

Mieszanie, nakładanie i unieruchomienie magnesu

Przed przygotowaniem mieszaniny sprawdź dopasowanie elementów i biegunowość magnesu.

Składniki należy dokładnie wymieszać w proporcji podanej przez producenta; dla omawianych klejów jest to standardowo 1:1 objętościowo. Nie należy automatycznie zastępować tej proporcji stosunkiem masowym. Wyższa temperatura skraca czas przydatności mieszaniny do użycia, dlatego zwłaszcza przy kleju pięciominutowym części i przyrząd montażowy trzeba przygotować przed rozpoczęciem mieszania.

Klej nakłada się równomiernie, zapewniając zwilżenie łączonych powierzchni. Grubość spoiny trzeba dostosować do kleju i geometrii gniazda, bez wyciskania całej mieszaniny przez nadmierny docisk. Należy unikać kontaktu nieutwardzonych składników ze skórą i stosować rękawice ochronne zgodne z kartą charakterystyki produktu. Żywica i utwardzacz powinny stykać się dopiero podczas przygotowywania mieszaniny; nie należy zanieczyszczać nimi wzajemnie tub ani nakrętek.

 Przy osadzaniu niewielkiego elementu w gnieździe porównaj małe magnesy neodymowe, uwzględniając także miejsce na spoinę klejową.

Podczas utwardzania części powinny pozostawać nieruchome; przyciąganie do stalowego podłoża lub sąsiednich magnesów może zmienić ich położenie. Pomocne jest gniazdo ustalające albo przyrząd montażowy, który utrzymuje magnes bez punktowego zgniatania jego krawędzi.

Wytrzymałość spoiny a siła przyciągania magnesu

Katalogowa wytrzymałość kleju nie jest dopuszczalnym obciążeniem gotowego mocowania. Wynik zależy od materiałów, rzeczywistej powierzchni sklejenia i rozkładu naprężeń. Konstrukcja powinna ograniczać odrywanie od krawędzi oraz działanie dźwigni, które miejscowo przeciążają spoinę. Przy obciążeniach cyklicznych lub udarowych należy zweryfikować złącze w warunkach odpowiadających eksploatacji.

Osobnym zagadnieniem jest siła magnetyczna. Jeżeli klej znajdzie się między powierzchnią roboczą magnesu a przyciąganą stalą, zwiększy szczelinę niemagnetyczną i zmniejszy siłę przyciągania. Dlatego nadmiar kleju nie powinien zalewać powierzchni, która w gotowym zespole ma bezpośrednio stykać się ze stalową zworą.

Temperatura i wilgoć w miejscu pracy

Dopuszczalną temperaturę zespołu ogranicza najmniej odporny element: klej, magnes, jego powłoka albo podłoże. Nie wolno przyspieszać utwardzania przez podgrzewanie powyżej dopuszczalnej temperatury konkretnego magnesu, nawet jeśli instrukcja kleju przewiduje taki proces. Dla wielu standardowych gatunków NdFeB oznaczanych literą N, bez dodatkowych oznaczeń podwyższonej odporności cieplnej, typowy deklarowany limit wynosi około 80°C. Rzeczywista odporność na rozmagnesowanie zależy również od geometrii i warunków w obwodzie magnetycznym; nie jest to uniwersalny próg dla każdego magnesu. Przekroczenie dopuszczalnej temperatury może wywołać nieodwracalny spadek namagnesowania.

Odporność kleju na wilgoć nie zapewnia ochrony całego magnesu przed korozją ani nie potwierdza przydatności zespołu do stałego zanurzenia w wodzie. W takim zastosowaniu trzeba ocenić odporność spoiny, powłoki magnesu i pozostałych elementów w rzeczywistych warunkach pracy.