Magnesy neodymowe wodoszczelne

Wodoszczelne magnesy neodymowe to magnesy całkowicie zamknięte w stalowej obudowie, najczęściej ze stali nierdzewnej lub kwasoodpornej. Taka zabudowa oddziela materiał NdFeB od wody, wilgoci i wielu substancji chemicznych. Standardowa powłoka galwaniczna nie jest w stanie długo ich powstrzymać.

Kategoria obejmuje magnesy całkowicie zamknięte w stalowej obudowie — uchwyty, wałki i inne elementy przeznaczone między innymi do pracy w wodzie, w galwanizerniach oraz w innych środowiskach, w których goły magnes neodymowy uległby korozji. Obudowa chroni również spiek przed uderzeniami, ale zmienia obwód magnetyczny, dlatego dobór powinien uwzględniać nie tylko wodoszczelność, lecz także sposób mocowania i wymaganą siłę.

Budowa wodoszczelnych magnesów neodymowych

Oferowane wodoszczelne magnesy neodymowe są całkowicie zamknięte w stalowej obudowie o cienkiej ściance. Obudowa nie może być zbyt gruba, ponieważ natężenie pola na powierzchni byłoby wówczas niskie, a co za tym idzie — udźwig magnesu mniejszy.

Hermetyczna obudowa ochronna

Najczęściej wykonujemy obudowę ze stali nierdzewnej AISI 304 / EN 1.4301. Do środowisk agresywnych chemicznie, np. galwanizerni lub wody słonej, stosujemy na życzenie stal kwasoodporną AISI 316L / EN 1.4404 albo inny wskazany gatunek. Do wody słodkiej i typowej wilgoci wystarcza AISI 304. Do wody morskiej, chlorków i kąpieli galwanicznych wskazana jest AISI 316L. Bardzo silne pole magnetyczne często uniemożliwia spawanie, ponieważ działa na poruszające się w łuku spawalniczym cząstki o ładunku elektrycznym. Łuk zostaje wygięty albo zaczyna „skakać” po spawanym materiale, traci stabilność lub całkowicie się zrywa.

Dlatego bardzo często zamykamy w obudowie rozmagnesowany magnes i dopiero po spawaniu wkładamy całość do magneśnicy. Dzięki temu spaw jest naprawdę wysokiej jakości i możemy gwarantować szczelność w klasie IP67, a na życzenie IP68 — do ciągłego zanurzenia.

Oddzielenie magnesu od wilgoci i cieczy

Spawana obudowa całkowicie odcina spiek NdFeB od otoczenia: woda, para wodna, kąpiele galwaniczne czy roztwory soli mają kontakt wyłącznie ze stalą, a nie z materiałem magnetycznym. Nie ma tu miejsca, w którym korozja mogłaby się rozpocząć, jak przy zarysowanej powłoce galwanicznej. Obudowa chroni jednocześnie kruchy spiek przed uderzeniami, dzięki czemu magnes przetrwa znacznie dłużej podczas intensywnego użytkowania.

Dlaczego standardowa powłoka może nie wystarczyć?

Standardowa powłoka antykorozyjna magnesów neodymowych składa się z trzech cieniutkich warstw: najpierw jest to nikiel, później miedź i na koniec znowu nikiel. Grubość takiej łącznej warstwy to zaledwie kilkanaście, maksymalnie kilkadziesiąt mikronów.

Niestety jest to zbyt słabe zabezpieczenie antykorozyjne w dłuższej perspektywie, jeżeli magnes ma być użytkowany w wilgotnym środowisku.

Ryzyko korozji materiału NdFeB

Materiał magnetyczny Nd₂Fe₁₄B bardzo łatwo się utlenia. Bez dodatkowego zabezpieczenia magnes neodymowy zacznie rdzewieć.

Uszkodzenia powłoki galwanicznej

Każde uszkodzenie powłoki galwanicznej magnesu neodymowego, czy to cynkowej, czy niklowej, jest bardzo niebezpieczne, ponieważ od zarysowania może zacząć postępować utlenianie magnesu.

Długotrwałe działanie wody i wilgoci

Nieobudowane magnesy neodymowe nie są przeznaczone do bezpośredniego stosowania w wodzie i mogą mieć z wilgocią jedynie chwilowy kontakt. Jeżeli chcemy długo użytkować taki magnes, powinniśmy minimalizować jego kontakt z wilgotnym środowiskiem i pamiętać o dokładnym, szybkim wysuszeniu po użyciu w wodzie. Po kontakcie z wodą słoną należy najpierw przepłukać magnes w słodkiej wodzie, a najlepiej demineralizowanej, i dopiero później dokładnie go wytrzeć i wysuszyć.

Bez dodatkowego zabezpieczenia magnes neodymowy zacznie się utleniać i pokrywać warstwą rdzy, a w skrajnym przypadku po prostu rozsypie się lub „rozpłynie” w wodzie, jeżeli zostawimy go na bardzo długi czas całkowicie zanurzonego.

Materiały stosowane do zabezpieczania magnesów neodymowych

Magnesy neodymowe są zabezpieczane przed korozją zazwyczaj galwanicznie za pomocą niklu lub cynku, ale stosuje się też powłoki epoksydowe, które są skuteczniejsze w wilgotnym środowisku, lecz nie są odporne mechanicznie i w niekorzystnych warunkach szybko się ścierają. Wykonuje się również powłoki gumowe: chronią powierzchnię i ograniczają poślizg, ale nie tworzą hermetycznej kapsuły o klasie IP67.

Spawana obudowa ze stali nierdzewnej lub kwasoodpornej to najtrwalsze rozwiązanie przy długotrwałym zanurzeniu i agresywnej chemii: daje hermetyczność potwierdzoną klasą IP oraz ochronę mechaniczną, której nie zapewni powłoka galwaniczna, epoksydowa ani gumowa. Obudowa jest też standardem przy produkcji separatorów magnetycznych zawierających magnesy stałe.

Woda i substancje chemiczne

Szczególnym zastosowaniem jest praca magnesu w procesach galwanicznych. W kąpielach galwanicznych obudowanie magnesu w stal kwasoodporną jest koniecznością i nie ma dla niego alternatywy — żadna powłoka galwaniczna, epoksydowa ani gumowa nie wytrzyma takiego środowiska.