Magnesy neodymowe samoprzylepne są wyposażone w fabrycznie naniesioną warstwę klejącą, która ułatwia ich montaż bez wiercenia otworów, stosowania wkrętów lub samodzielnego dozowania kleju. Wystarczy usunąć folię zabezpieczającą, umieścić magnes w wybranym miejscu i mocno docisnąć go do odpowiednio przygotowanej powierzchni.
W zależności od wersji magnes może być wyposażony w cienki klej transferowy 3M 467MP albo piankową taśmę klejącą 3M 4920. Klej 3M 467MP tworzy bardzo cienkie połączenie i dobrze sprawdza się na gładkich, dokładnie dopasowanych powierzchniach. Pianka klejowa 3M 4920 jest grubsza i może lepiej kompensować drobne nierówności oraz różnice poziomów pomiędzy łączonymi elementami.
Samoprzylepne magnesy neodymowe wykorzystuje się między innymi w opakowaniach, reklamie, materiałach ekspozycyjnych, modelarstwie, dekoracjach, meblarstwie i lekkich konstrukcjach technicznych. Ich zaletą jest szybki i estetyczny montaż, jednak trwałość połączenia zależy od rodzaju podłoża, sposobu przygotowania powierzchni, temperatury aplikacji, siły docisku i czasu, jaki upłynął od przyklejenia.
Warstwa klejąca na powierzchni magnesu, czy wybrać klej czy piankę klejową?
Magnesy samoprzylepne mogą być wyposażone w cienki klej transferowy 3M 467MP albo piankową taśmę dwustronną 3M 4920. Wybór powinien zależeć przede wszystkim od rodzaju podłoża, jego równości oraz wymaganej odległości pomiędzy magnesem a drugim elementem.
3M 467MP jest cienkim klejem transferowym wykorzystującym akrylowy system klejący 200MP. Jego warstwa ma około 0,06 mm grubości, dlatego po przyklejeniu magnes znajduje się bardzo blisko podłoża. Klej ten jest przeznaczony przede wszystkim do metali oraz tworzyw o wysokiej energii powierzchniowej.
Cienka warstwa 3M 467MP jest korzystna wtedy, gdy:
• powierzchnia jest gładka i równa,
• wymagane jest możliwie płaskie połączenie,
• magnes nie powinien wyraźnie odstawać od podłoża,
• ważne jest ograniczenie całkowitej grubości konstrukcji,
• powierzchnia magnesu powinna pozostać możliwie blisko drugiego magnesu lub blaszki stalowej.
3M 4920 jest dwustronną akrylową taśmą piankową z rodziny VHB. Ma około 0,4 mm grubości i zawiera stosunkowo sztywny rdzeń piankowy. Większa grubość umożliwia lepsze dopasowanie do niewielkich nierówności powierzchni, ale jednocześnie zwiększa odległość pomiędzy magnesem a podłożem.
Pianka klejowa 3M 4920 może być lepszym wyborem, gdy:
• podłoże nie jest idealnie płaskie,
• trzeba skompensować niewielką różnicę poziomów,
• połączenie może być narażone na niewielkie drgania,
• ważne jest bardziej elastyczne połączenie,
• cienki klej nie zapewnia pełnego kontaktu z powierzchnią.
Nie można jednoznacznie stwierdzić, że klej transferowy jest zawsze mocniejszy lub słabszy od pianki. Skuteczność zależy od rodzaju powierzchni, kierunku obciążenia, wielkości magnesu oraz warunków użytkowania.
Pianka 3M 4920 zwiększa odległość pomiędzy magnesem a elementem znajdującym się po stronie podłoża, ale nie zwiększa szczeliny pomiędzy roboczą stroną magnesu a przyciąganą blaszką, jeżeli warstwa klejąca znajduje się po przeciwnej stronie. Może jednak powodować większą podatność magnesu na przechylanie lub odrywanie krawędziowe.
Folia zabezpieczająca klej
Warstwa klejąca jest osłonięta zdejmowaną folią lub papierem zabezpieczającym. Chroni on klej przed kurzem, wilgocią, zabrudzeniami i przypadkowym przyklejeniem podczas transportu oraz magazynowania.
Folię należy usunąć bezpośrednio przed montażem. Po jej zdjęciu nie powinno się dotykać powierzchni klejącej palcami. Tłuszcz, kurz i wilgoć pozostawione na kleju mogą zmniejszyć powierzchnię rzeczywistego kontaktu z podłożem.
Osłonę najlepiej podważać paznokciem, pęsetą lub narzędziem z tworzywa. Nie należy używać ostrego metalowego przedmiotu w sposób, który mógłby uszkodzić powłokę ochronną magnesu.
Po zdjęciu folii magnes powinien zostać od razu umieszczony w zaplanowanym miejscu. Wielokrotne przyklejanie, odrywanie i poprawianie położenia zwykle zmniejsza końcową wytrzymałość połączenia.
Jak montować magnesy neodymowe z klejem?
Montaż magnesu samoprzylepnego jest prosty, ale wymaga odpowiedniego przygotowania. Samo zdjęcie folii i lekkie przyłożenie magnesu do powierzchni nie gwarantuje uzyskania trwałego połączenia.
Najważniejsze są czystość podłoża, pełny kontakt warstwy klejącej z powierzchnią oraz odpowiednio mocny docisk. Znaczenie ma również temperatura podczas montażu i czas potrzebny na rozwinięcie końcowej przyczepności.
Przed przyklejeniem większej liczby magnesów warto wykonać próbę na docelowym materiale. Pozwala to sprawdzić przyczepność, odporność na odrywanie oraz wpływ warunków użytkowania.
Przygotowanie i odtłuszczenie powierzchni
Podłoże powinno być suche, czyste, wolne od pyłu, oleju, tłuszczu, środków antyadhezyjnych oraz luźnych warstw farby. Nawet bardzo dobry klej nie stworzy trwałego połączenia, jeżeli zostanie przyklejony do zabrudzeń zamiast bezpośrednio do materiału.
Powierzchnię należy odtłuścić środkiem odpowiednim dla danego podłoża. Często stosuje się alkohol izopropylowy, ale przed jego użyciem trzeba sprawdzić, czy nie uszkodzi tworzywa, lakieru, nadruku lub warstwy dekoracyjnej.
Po oczyszczeniu powierzchnia musi całkowicie wyschnąć. Nie należy przyklejać magnesu do podłoża, na którym pozostała wilgoć lub środek czyszczący. Dokumentacja 3M wskazuje, że dla uzyskania wysokiej wytrzymałości powierzchnia powinna być dokładnie oczyszczona i osuszona.
W przypadku szkła należy usunąć nie tylko kurz i tłuszcz, lecz także ślady środków do mycia szyb. Na powierzchni nie powinny pozostawać substancje nabłyszczające ani warstwa silikonowa.
Drewno, płyty drewnopochodne i inne materiały porowate mogą wymagać wcześniejszego lakierowania, gruntowania lub uszczelnienia. Klejenie bezpośrednio do pyłu drzewnego albo luźnych włókien nie zapewnia stabilnego połączenia.
Docisk magnesu po przyklejeniu
Po umieszczeniu magnesu na podłożu należy mocno i równomiernie go docisnąć. Docisk zwiększa rzeczywistą powierzchnię styku kleju z materiałem i umożliwia dokładniejsze dopasowanie warstwy samoprzylepnej.
Nie wystarczy lekko położyć magnesu na powierzchni. Należy przyłożyć nacisk do całej powierzchni, zwracając szczególną uwagę na krawędzie. W przypadku większych magnesów można zastosować płaski element dociskowy wykonany z tworzywa lub drewna.
Podczas dociskania trzeba uważać, aby kruchy magnes nie został obciążony punktowo. Magnesy neodymowe są twarde, ale mogą pękać pod wpływem uderzeń, zginania lub nierównomiernego nacisku.
W przypadku magnesu z pianką 3M 4920 docisk pomaga dopasować taśmę do drobnych nierówności podłoża. Klej transferowy 3M 467MP wymaga natomiast szczególnie równej powierzchni, ponieważ jego bardzo mała grubość nie kompensuje większych zagłębień i chropowatości.
Czas potrzebny do uzyskania pełnej wytrzymałości połączenia
Połączenie samoprzylepne uzyskuje wstępną przyczepność bezpośrednio po docisku, ale jego końcowa wytrzymałość rozwija się stopniowo. Klej potrzebuje czasu, aby rozpłynąć się po mikronierównościach podłoża i zwiększyć rzeczywistą powierzchnię kontaktu.
Z tego względu świeżo przyklejonego magnesu nie należy od razu poddawać maksymalnemu obciążeniu. Szczególnie niekorzystne jest natychmiastowe odrywanie od niego drugiego, silnego magnesu.
Jeżeli magnes ma współpracować z drugim magnesem, bezpieczniej jest pozostawić połączenie bez obciążenia do czasu rozwinięcia odpowiedniej przyczepności. W czasie wiązania nie powinien być narażony na przesuwanie, przechylanie ani obciążenie działające na jego krawędź.
Niska temperatura może spowolnić proces uzyskiwania końcowej wytrzymałości. Montaż powinien odbywać się w warunkach umożliwiających prawidłowe rozpływanie się kleju po powierzchni.
Powierzchnie odpowiednie do montażu samoprzylepnego
Najlepsze rezultaty uzyskuje się na powierzchniach równych, stabilnych, czystych i nieporowatych. Klej powinien stykać się z możliwie dużą częścią podłoża.
Przyczepność zależy również od energii powierzchniowej materiału. Metale, szkło i niektóre tworzywa zazwyczaj są łatwiejsze do klejenia niż materiały o niskiej energii powierzchniowej.
Nie należy zakładać, że określona taśma przyklei się jednakowo do każdego gatunku tworzywa, lakieru lub drewna. Różnice w składzie materiału, dodatkach powierzchniowych i technologii produkcji mogą wyraźnie zmieniać efekt.
Tworzywa sztuczne, drewno i szkło
Magnesy samoprzylepne mogą być montowane na wielu tworzywach sztucznych, ale przyczepność zależy od ich rodzaju. Tworzywa o wysokiej energii powierzchniowej, takie jak niektóre odmiany ABS, poliwęglanu lub sztywnego PVC, są zazwyczaj łatwiejsze do klejenia niż polietylen i polipropylen.
Przed montażem na tworzywie należy sprawdzić, czy powierzchnia nie zawiera środków antyadhezyjnych, plastyfikatorów albo silikonów. Substancje te mogą migrować do warstwy klejącej i stopniowo osłabiać połączenie.
Surowe drewno jest materiałem porowatym i może zawierać pył oraz luźne włókna. Lepsze rezultaty uzyskuje się zazwyczaj na drewnie lakierowanym, malowanym lub odpowiednio zagruntowanym. Powłoka musi jednak dobrze przylegać do podłoża.
Szkło zapewnia gładką i nieporowatą powierzchnię, ale powinno zostać dokładnie oczyszczone. W zastosowaniach narażonych na wilgoć, zmiany temperatury lub długotrwałe obciążenie wskazane jest wykonanie próby trwałości.
Powierzchnie gładkie i nieporowate
Gładkie powierzchnie umożliwiają uzyskanie dużej rzeczywistej powierzchni kontaktu z warstwą klejącą. Dotyczy to między innymi szkła, metalu, lakierowanych płyt, laminatów oraz niektórych tworzyw.
Na bardzo równych podłożach dobrym rozwiązaniem może być 3M 467MP. Cienka warstwa klejąca pozwala uzyskać płaskie, estetyczne połączenie i nie zwiększa znacząco całkowitej wysokości magnesu.
Pianka 3M 4920 jest przydatna tam, gdzie występują drobne nierówności, niewielka krzywizna albo niepełne dopasowanie powierzchni. Nie jest jednak przeznaczona do wypełniania dużych zagłębień i nie zastępuje odpowiedniego przygotowania podłoża.
Powierzchnia powinna być również sztywna i stabilna. Jeżeli materiał ugina się lub odkształca, na krawędziach magnesu mogą powstawać naprężenia sprzyjające stopniowemu odrywaniu kleju.
Materiały utrudniające trwałe klejenie
Do trudnych podłoży należą między innymi polietylen, polipropylen, silikon, guma, powierzchnie zawierające plastyfikatory oraz niektóre farby proszkowe. Materiały te mogą wymagać specjalnego przygotowania, zastosowania promotora przyczepności albo innego systemu klejącego.
Problematyczne są także powierzchnie:
• zakurzone lub zatłuszczone,
• wilgotne,
• mocno chropowate,
• porowate i pylące,
• pokryte słabo związaną farbą,
• zabezpieczone woskiem lub silikonem,
• narażone na migrację olejów i plastyfikatorów,
• bardzo elastyczne i stale odkształcane.
W przypadku malowanych powierzchni połączenie może być tak mocne, jak przyczepność farby do podłoża. Jeżeli powłoka lakiernicza odspaja się od materiału, magnes może odpaść razem z fragmentem farby, mimo że sam klej zachował przyczepność.
W zastosowaniach seryjnych lub odpowiedzialnych zawsze należy przeprowadzić test na rzeczywistym materiale. Nazwa tworzywa lub rodzaju lakieru nie wystarcza do jednoznacznego przewidzenia trwałości połączenia.
Zastosowanie magnesów neodymowych samoprzylepnych
Samoprzylepne magnesy neodymowe znajdują zastosowanie tam, gdzie wymagany jest szybki, estetyczny i niewidoczny montaż. Pozwalają tworzyć połączenia wielokrotnie rozłączane bez stosowania widocznych okuć.
Najlepiej sprawdzają się przy lekkich elementach i w konstrukcjach, w których obciążenie działa przede wszystkim prostopadle do powierzchni magnesu. Przy obciążeniu równoległym do podłoża większe znaczenie ma odporność kleju na ścinanie i możliwość zsuwania się elementu.
Opakowania i zamknięcia
Magnesy samoprzylepne są wykorzystywane w pudełkach, teczkach, etui, opakowaniach prezentowych i zamknięciach kartonowych. Mogą być ukryte pod warstwą papieru, okleiny lub materiału dekoracyjnego.
W prostym układzie jeden magnes współpracuje z blaszką stalową. Rozwiązanie to eliminuje konieczność kontrolowania biegunowości po obu stronach zamknięcia.
Zastosowanie dwóch magnesów może zwiększyć siłę i poprawić precyzję ustawienia elementów. Wymaga jednak dobrania prawidłowych par biegunów oraz odpowiedniego rozmieszczenia warstw klejących.
W opakowaniach nie należy wybierać magnesu o nadmiernej sile. Zbyt mocne zamknięcie może powodować rozrywanie kartonu, odklejanie okleiny albo wyrywanie magnesu podczas otwierania.
Reklama i materiały ekspozycyjne
W reklamie magnesy samoprzylepne służą do mocowania tabliczek, grafik, próbek, ekspozytorów, oznaczeń, ramek.
Umożliwiają szybką zmianę komunikatu reklamowego bez stosowania widocznych śrub lub zatrzasków. Magnes może być przyklejony do tworzywa, płyty, szkła albo innego gładkiego podłoża, a następnie współpracować z blaszką stalową umieszczoną w drugim elemencie.
Przy ekspozycjach pionowych należy uwzględnić możliwość przesuwania.
Katalogowy udźwig magnesu dotyczy zazwyczaj prostopadłego odrywania od stali, natomiast odporność na zsuwanie zależy również od tarcia i sposobu obciążenia warstwy klejącej.
W zastosowaniach sklepowych trzeba również brać pod uwagę temperaturę, nasłonecznienie, częstotliwość wymiany elementów i przypadkowe szarpnięcia.
Projekty dekoracyjne i modelarskie
Samoprzylepne magnesy mogą być wykorzystywane w dekoracjach, makietach, modelach, ramkach, kartkach, albumach i drobnych konstrukcjach hobbystycznych.
Ich zaletą jest możliwość montażu bez dozowania płynnego kleju. Pozwala to ograniczyć zabrudzenia i ułatwia zachowanie powtarzalnej grubości połączenia.
W modelarstwie należy jednak zwrócić uwagę na tolerancje wymiarowe. Pianka o grubości około 0,4 mm może być zbyt gruba w bardzo małych modelach, natomiast cienki 3M 467MP lepiej sprawdzi się w precyzyjnych, płaskich połączeniach.
Jeżeli magnes ma być często odłączany od drugiego silnego magnesu, trzeba sprawdzić, czy siła odrywania nie przekracza wytrzymałości warstwy klejącej lub materiału podłoża.
Jak dobrać magnes neodymowy z warstwą klejącą?
Dobór powinien uwzględniać nie tylko wymiary i siłę magnesu, ale również rodzaj warstwy samoprzylepnej. Bardzo silny magnes może okazać się niepraktyczny, jeżeli podczas rozłączania odrywa się od podłoża.
Należy określić:
• rodzaj powierzchni,
• jej gładkość i porowatość,
• kierunek działania obciążenia,
• wymaganą siłę połączenia magnetycznego,
• częstotliwość rozłączania,
• dostępną przestrzeń,
• temperaturę i wilgotność pracy,
• stronę magnesu, na której ma znajdować się klej.
Przed wykonaniem większej serii wskazane jest przetestowanie wybranego magnesu i warstwy samoprzylepnej na docelowych materiałach.
Magnesy samoprzylepne w parach
Magnesy samoprzylepne mogą być sprzedawane i montowane w parach przeznaczonych do wzajemnego przyciągania. W takim układzie jeden element powinien mieć warstwę klejącą od strony przeciwnej niż drugi.
Po przyklejeniu do dwóch oddzielnych powierzchni robocze bieguny obu magnesów muszą znajdować się naprzeciwko siebie. Jednocześnie ich powierzchnie samoprzylepne powinny być skierowane na zewnątrz pary, w stronę podłoży.
Pary są przydatne w pudełkach, zamknięciach, folderach, dekoracjach i elementach modelarskich. Zapewniają dokładne pozycjonowanie i mogą być skuteczniejsze niż układ magnes–blaszka.
Przed przyklejeniem należy sprawdzić wzajemne przyciąganie obu elementów. Po zamontowaniu magnesu z niewłaściwą orientacją jego usunięcie może być trudne i doprowadzić do uszkodzenia podłoża.
Wybór strony z klejem i biegunowości
Magnes walcowy namagnesowany osiowo ma bieguny na dwóch płaskich powierzchniach. Warstwa klejąca może znajdować się na stronie bieguna północnego albo południowego.
W przypadku współpracy magnesu z blaszką stalową wybór bieguna znajdującego się po stronie roboczej zazwyczaj nie ma znaczenia. Stal będzie przyciągana zarówno przez biegun północny, jak i południowy.
Biegunowość ma natomiast kluczowe znaczenie w przypadku dwóch magnesów. Jeżeli oba elementy zostaną zamontowane niewłaściwymi stronami, będą się odpychać.
Przy zamawianiu magnesów do pracy parami należy określić, czy potrzebne są:
• dwie wersje z klejem po przeciwnych stronach magnetycznych,
• jednakowe magnesy współpracujące z blaszką,
• magnesy o określonym układzie biegunów,
• gotowe pary przeznaczone do wzajemnego przyciągania.
W produkcji seryjnej warto stosować jednoznaczne oznaczenie obu wersji. Ogranicza to ryzyko pomieszania magnesów podczas montażu.
Ograniczenia połączenia samoprzylepnego
Warstwa samoprzylepna nie zastępuje każdego połączenia mechanicznego. Nie powinna być jedynym zabezpieczeniem ciężkich, niebezpiecznych lub dynamicznie obciążonych elementów.
Połączenie może zostać osłabione przez:
• zabrudzenie lub zatłuszczenie powierzchni,
• niedostateczny docisk,
• natychmiastowe obciążenie po montażu,
• wysoką lub bardzo niską temperaturę,
• stałe obciążenie odrywające,
• działanie siły na krawędź magnesu,
• wilgoć lub agresywne środowisko,
• odkształcanie podłoża,
• nieodpowiedni rodzaj tworzywa,
• zbyt małą powierzchnię warstwy klejącej.
Szczególnie niekorzystne jest odrywanie magnesu od jednej krawędzi. Powstaje wtedy efekt podobny do odklejania taśmy, który może stopniowo oddzielić warstwę samoprzylepną od podłoża.
Im silniejszy magnes, tym większe obciążenie może działać na klej podczas rozłączania. Dlatego siła przyciągania powinna być dopasowana nie tylko do masy mocowanego elementu, ale także do wytrzymałości podłoża i powierzchni samoprzylepnej.
W zastosowaniach wymagających dużej niezawodności należy rozważyć dodatkowe gniazdo, obudowę, ogranicznik mechaniczny albo inny sposób zabezpieczenia. Prawidłowo dobrane i zamontowane magnesy neodymowe samoprzylepne zapewniają szybkie, estetyczne oraz wygodne połączenie, ale wymagają uwzględnienia rzeczywistych warunków pracy całej konstrukcji.
