Lepení magnetů – jaké lepidlo zvolit?

Co vlastně lepíme – magnet, nebo jeho povlak?

To je první otázka, kterou je potřeba vyřešit před výběrem lepidla. Slinutý neodymový magnet NdFeB je náchylný ke korozi, proto se běžně používají ochranné povlaky. Mezi typické varianty patří Ni-Cu-Ni, nikl, zinek, epoxid a další speciální vrstvy.

U povlakovaného magnetu tedy může být nejslabším místem celého spoje:

1. adheze lepidla k povlaku magnetu,
2. koheze samotného povlaku,
3. přilnavost povlaku k materiálu magnetu,
4. koheze vrstvy lepidla,
5. adheze lepidla k druhému dílu.

Pokud po destruktivní zkoušce zůstane lepidlo pevně na povlaku, ale povlak se odtrhne od magnetu, použití „silnějšího“ lepidla nemusí problém vyřešit.

Neodymové, ferritové a další magnety – rozdíly při lepení

Jaké lepidlo na magnet vybrat?

Výběr je kombinací povrchu magnetu, druhého materiálu, spáry, rychlosti montáže a provozního zatížení. Níže uvedené produkty jsou výchozí směry pro technologickou zkoušku, nikoli univerzální náhrada validace konkrétního spoje.

LOCTITE AA 326 + SF 7649 – systém určený pro magnety a ferrity

LOCTITE AA 326 je dvoukrokové, nemíchané akrylátové konstrukční lepidlo s vysokou viskozitou. Henkel jej přímo uvádí pro lepení magnetů a různých ferritů, včetně montáže magnetů v elektrických motorech. Pro rychlé a spolehlivé vytvrzení vyžaduje aktivátor LOCTITE SF 7649.

Nejde o klasické 2K lepidlo míchané ve statickém směšovači. Aktivátor se nanáší na jednu lepenou plochu a AA 326 na druhou podle instrukce systému; po sestavení se spustí rychlé vytvrzení.

...

LOCTITE 480 – rychlý spoj s vyšší odolností proti rázu a odlupování

LOCTITE 480 je černé, kaučukem zpevněné kyanoakrylátové lepidlo. Henkel jej doporučuje pro těsně lícující díly a aplikace vyžadující zvýšenou odolnost proti rázu, smyku a odlupování. Je vhodné pro kovy, elastomery a plasty.

Stejně jako ostatní CA však není určeno k vyplňování velkých vůlí. U magnetu s volným uložením v širokém hnízdě je potřeba zvolit jinou chemii nebo upravit geometrii spoje.

LOCTITE 496 – velmi malá spára a kovový podklad

LOCTITE 496 je velmi nízkoviskózní kyanoakrylát určený především pro kovové podklady a těsně lícující díly. Henkel uvádí maximální vyplnění spáry přibližně 0,15 mm, proto je vhodný spíše pro přesně sestavené malé díly než pro větší montážní vůle.

...

Melkib MMA Power 10 – když potřebujete více času a větší spáru

Dvousložkové metakrylátové lepidlo je přirozeným směrem tehdy, když je magnet větší, spára není kapilární nebo operátor potřebuje více času na přesné polohování. Melkib MMA Power 10 je systém 1:1 pro konstrukční lepení kovů, vybraných plastů a kompozitů.

U povlakovaného magnetu však musí být vždy ověřena přilnavost k dané povrchové vrstvě. Označení „MMA“ samo o sobě nezaručuje kompatibilitu s každou niklovou, zinkovou nebo epoxidovou úpravou.

...

Magnet na plast nebo dřevo

Magnet na plast

Nejdříve určete konkrétní polymer. ABS, PC, PVC nebo PA se mohou při lepení chovat úplně jinak než PP, PE, POM nebo PTFE. U nízkoenergetických plastů nelze předpokládat, že běžný univerzální CA vytvoří dlouhodobě stabilní spoj bez vhodného primeru, aktivace nebo specializované technologie.

LOCTITE 401 je univerzální nízkoviskózní CA pro mnoho kovů, plastů, elastomerů a porézních materiálů. Pro nízkoenergetické plasty výrobce počítá s použitím odpovídajícího primeru.

Magnet na dřevo

U dřeva je důležitá porozita, vlhkost a kvalita povrchu. Velmi řídký CA se může částečně vsáknout do podkladu a ve spáře zůstane nedostatečné množství lepidla. Pro malé montáže může být praktičtější gelový LOCTITE 454, který nestéká a je určen také pro porézní materiály.

...

Jak připravit magnet před lepením?

1. Identifikujte magnet a jeho povlak. Zjistěte, zda lepíte na nikl, Ni-Cu-Ni, zinek, epoxid, ferrit nebo jiný povrch.
2. Zkontrolujte stav povlaku. Odlupující se, popraskaná nebo korodující vrstva není stabilním podkladem pro lepení.
3. Odstraňte kontaminaci. Olej, konzervační prostředky, otisky prstů a prach mohou výrazně zhoršit adhezi.
4. Odmastěte kompatibilním čističem. LOCTITE SF 7063 je čistič pro přípravu kovů a řady plastů, ale kompatibilitu s konkrétním povlakem a druhým materiálem je vhodné ověřit.
5. Nechte čistič úplně odpařit. Poté se lepené plochy znovu nedotýkejte.
6. Mechanickou přípravu používejte jen podle validované instrukce. Cílem není „co nejhrubší“ povrch, ale stabilní a reprodukovatelná adheze bez poškození ochranné vrstvy.
7. Použijte aktivátor nebo primer pouze tehdy, pokud patří do konkrétního lepicího systému.

...

Více k řízení čištění, aktivace a primerů najdete v článku Příprava povrchu pro lepení – odmaštění, aktivace, primery a stabilní proces.

Video: lepení magnetů v praxi

1. Praktická montáž – krok za krokem

2. Výběr lepidla a nejčastější chyby

3. Test a praktické porovnání

Teplota, vibrace a cykly – co ověřit mimo jednoduchý test pevnosti?

Provozní podmínky magnetu mohou být výrazně náročnější než krátká laboratorní zkouška. Před zavedením technologie posuďte:

• trvalou a krátkodobou teplotu,
• počet cyklů ohřevu a chlazení,
• vibrace a rázy,
• odlupovací a smykové zatížení,
• vlhkost a kondenzaci,
• kontakt s olejem, chladivem nebo další chemií,
• rozdílnou teplotní roztažnost magnetu a nosného dílu.

Maximální provozní teplota lepidla není automaticky maximální bezpečnou teplotou magnetu. Jednotlivé třídy NdFeB mají rozdílné teplotní limity a při jejich překročení může dojít k nevratnému poklesu magnetických vlastností.

Lepení magnetů v elektrických motorech

Magnet v rotoru je zatížen jinak než magnet přilepený k nepohyblivé obudově. U rotujících sestav je potřeba podle konstrukce zohlednit zejména:

• odstředivé zatížení při maximálních otáčkách,
• teplotu rotoru a okolních částí,
• cykly rozběh–provoz–zastavení,
• vibrace a případné nevyvážení,
• tolerance hnízda a definovanou tloušťku spáry,
• únavu a stárnutí lepidla,
• mimořádné stavy, pokud jsou součástí konstrukčního zadání.

LOCTITE AA 326 je výrobcem uváděn také pro lepení magnetů v elektrických motorech, ale samotné doporučení produktu nenahrazuje validaci konkrétního rotoru.

Jak nastavit opakovatelný proces v sériové výrobě?

Silný magnet může během montáže prudce přiskočit ke kovovému dílu. Tím může vytlačit lepidlo ze spáry, posunout se mimo správnou polohu nebo poškodit křehký magnet a jeho povlak. Proto má u sériové výroby význam vhodný montážní přípravek.

Ve výrobní instrukci definujte alespoň:

1. dodavatele a přesný typ magnetu,
2. druh povlaku,
3. způsob čištění a dobu od odmaštění do lepení,
4. případný aktivátor nebo primer,
5. dávku a místo nanesení lepidla,
6. geometrii a tloušťku spáry,
7. způsob polohování magnetu,
8. čas fixace a čas do další operace,
9. teplotu procesu,
10. způsob kontroly hotového spoje.

Jak zjistit, proč magnet odpadl?

Nezačínejte automaticky hledáním „silnějšího lepidla“. Prohlédněte obě strany porušeného spoje:

• čistý povrch magnetu bez lepidla může ukazovat na problém adheze k povlaku,
• odtržený povlak na vrstvě lepidla může ukazovat na selhání povlaku nebo jeho vazby k magnetu,
• lepidlo na obou površích může znamenat kohezní porušení vrstvy lepidla,
• poškození druhého podkladu může znamenat, že spoj byl pevnější než samotný materiál.

Základní rozdíl mezi adhezí a kohezí vysvětlujeme také v článku Co je lepidlo a jak funguje?.

FAQ – lepení magnetů

Jaké lepidlo je nejlepší na magnety?

Neexistuje jeden nejlepší produkt pro všechny magnety. Pro průmyslové lepení magnetů a ferritů je důležitým výchozím systémem LOCTITE AA 326 s aktivátorem SF 7649. Pro malé, těsně lícující díly lze zvažovat CA a pro větší spáry nebo delší polohování konstrukční systémy 2K.

Jaké lepidlo použít na neodymový magnet?

Nejdříve zjistěte jeho povlak. U povlakovaného NdFeB se lepidlo váže například k niklu, zinku nebo epoxidové vrstvě, nikoli přímo k neodymovému materiálu. Lepidlo proto vybírejte pro skutečný povrch magnetu i druhý podklad.

Je nutné neodymový magnet před lepením zdrsnit?

Ne automaticky. Agresivní broušení může poškodit ochranný povlak a zvýšit riziko koroze. Mechanickou přípravu používejte pouze jako součást ověřeného postupu.

Lze LOCTITE 401 použít na PP nebo PE?

Bez ověření celého systému to nelze předpokládat. U nízkoenergetických plastů, jako jsou PP a PE, je obvykle potřeba odpovídající primer nebo jiná technologie určená pro daný polymer.

Jaké lepidlo použít pro magnet a dřevo?

Pro malý spoj lze zvažovat hustý gelový CA, například LOCTITE 454. U větší plochy nebo větší spáry může být vhodnější konstrukční lepidlo 2K. Výsledek je potřeba ověřit na skutečném druhu a vlhkosti dřeva.

Proč magnet odpadl i s povlakem?

Nejslabším místem mohla být vazba ochranného povlaku k materiálu magnetu. Silnější lepidlo pak nemusí zvýšit životnost, protože selhává jiná vrstva systému.

Je vždy lepší co nejtenčí vrstva lepidla?

Ne. CA obvykle pracují v malých spárách, zatímco konstrukční systémy 2K mohou být navrženy pro větší tloušťku. Požadovaná spára musí odpovídat TDS a konstrukci spoje.

Jak spoj ověřit před sériovou výrobou?

Použijte skutečné magnety, skutečný povlak, cílový druh druhého dílu a stejný proces čištění a dávkování jako ve výrobě. Zkoušejte po plném vytvrzení a podle aplikace také po působení teploty, vlhkosti, vibrací nebo dalších provozních vlivů.