Какие покрытия используются для неодимовых кольцевых магнитов?

Зачем вообще покрывать неодимовые кольцевые магниты?

Вот чему многие учатся на собственном горьком опыте.Неодимовые кольцевые магнитыНенавидят влагу. Оставьте кольцо без покрытия на влажном столе на ночь, и к утру вы увидите маленькие пятнышки ржавчины. Оставьте на неделю, и покрытие начнет отслаиваться. Я видел, как кольца без покрытия в транспортном контейнере — просто влажность, без дождя — за две недели превратились в коричневую пыль. Вот для чего существуют покрытия. Не для того, чтобы они выглядели красиво. А чтобы продлить их жизнь.

Как предотвратить ржавление ещё до его начала

Основная цель покрытия проста: предотвратить попадание воды и кислорода на металл. Но вот тут-то и начинаются сложности. Кольцевой магнит внутри герметичного корпуса датчика? Практически никакого риска. А тот же самый магнит на эвакуаторе, держащем знаки? Попадет под дождь, обсыплется дорожной солью, может быть, упадет в лужу. Одна крошечная царапина на покрытии — и ржавчина начнет разъедать его изнутри. Однажды мне позвонил клиент — он использовал никелированные кольца на лодочном причале. Через шесть месяцев магниты выглядели нормально снаружи, но разбухли и потрескались. Ржавчина под покрытием разрушила его. Вот почему при работе с влажными материалами лучше не рисковать. Используют эпоксидную смолу или многослойное никелевое покрытие (с медью посередине).

Ослабляет ли покрытие магнит?

Короткий ответ: не совсем. Покрытия не являются магнитными, но и не блокируют магнитное поле. Однако — и это очень важное «однако» — толщина увеличивает расстояние. Представьте себе: голый магнит непосредственно касается стали. Добавьте 30-микронный слой эпоксидной смолы, и теперь образуется крошечный зазор. В большинстве случаев вы этого не заметите. Но если вы укладываете кольца или создаете магнитную муфту с жесткими допусками, эти дополнительные 0,06 мм могут снизить удерживающую силу на несколько процентов. Мы узнали об этом от клиента, который постоянно жаловался на проскальзывание муфт. Оказалось, что в его конструкции предполагались голые магниты, но заказанные им кольца с эпоксидным покрытием добавили достаточный зазор, чтобы нарушить крутящий момент.

Три слоя покрытия, которые вы увидите на самом деле.

Никель (выбор по умолчанию)

Зайдите в любой магазин магнитов, и вы увидите, что большинство из них покрыты никелем. На самом деле это три слоя: никель, затем медь, а затем снова никель. Такая структура хорошо предотвращает ржавчину при повседневном использовании в помещении. Она твердая, блестящая и не царапается слишком легко. Большинство неодимовых кольцевых магнитов, которые вы покупаете в магазине, имеют именно такую ​​структуру. Они хорошо подходят для инструментов в мастерской, датчиков, магнитных держателей и тому подобного. Но у никеля есть слабость: соль. Если вы находитесь рядом с океаном или ваши руки сильно потеют, никель со временем покроется коррозией и выйдет из строя. Кроме того, он проводит электричество. Для большинства людей это нормально, но не размещайте его рядом с чувствительной электроникой, где короткое замыкание может что-нибудь вывести из строя.

Эпоксидная смола (вариант для тяжелых условий эксплуатации)

Эпоксидная смола — это прочный материал. Обычно она чёрного или тёмно-серого цвета. Её запекают после распыления или погружения. Я видел кольца с эпоксидным покрытием, которые месяцами пролежали в бачке с охлаждающей жидкостью — том самом бачке, который за три недели превратил никелевые кольца в ржавый хлам. Эпоксидная смола также лучше переносит удары. Если уронить магнит на стальную пластину, никель может отколоться. Эпоксидная смола просто не обращает на это внимания. Недостаток? Она толще. Из-за дополнительного зазора немного снижается магнитная способность. И эпоксидная смола не любит прямых солнечных лучей. Оставьте её на улице на год, и она пожелтеет и станет хрупкой. Подходит для использования в помещении или под навесом на открытом воздухе. Не очень подходит для постоянного воздействия ультрафиолета.

Цинк (бюджетный вариант)

Цинк — это то, что покупают, когда цена важнее всего. Это тонкий слой, нанесенный методом гальванического осаждения, толщиной, возможно, от 5 до 10 микрон. Он неплохо работает в сухом складе или внутри изделия, которое никогда не подвергается воздействию влаги. Но если его поцарапать — а вы это сделаете — магнит под ним быстро заржавеет. У меня были клиенты, которые пытались сэкономить пятьдесят долларов на тысяче колец, выбрав цинк. Затем им приходили возвраты от людей, которые хранили магниты в гараже. Влажный гараж, ржавые магниты, недовольные клиенты. У цинка есть свое место. Просто знайте, что это место не во влажных местах.

Как выбрать подходящее покрытие для вашей работы

Подумайте о том, куда это всё движется.

Не гадайте. Пройдитесь по реальной жизни этого магнита. Будет ли он когда-нибудь на улице? Попадет под дождь? Будет ли находиться рядом с химическим веществом? Увидит ли он соленые брызги? Жир? Потные руки? Каждый ответ подтолкнет вас к поиску другого покрытия.

• В сухом помещении с низкой влажностью цинк вполне подходит. Не тратьте деньги зря.
• Влажность или периодическая сырость – никель подходит. Это подходит для большинства магазинов и заводов.
• Для использования на открытом воздухе, в морской среде, при воздействии химических веществ — эпоксидные покрытия. Или специальные покрытия, такие как парилен (дорогие, но доступны по индивидуальному заказу).
• Жаркая среда – вот в чем загвоздка. Стандартные никелевые и эпоксидные покрытия начинают разрушаться при температуре выше 120–150 °C. Если ваши кольца находятся рядом с двигателем или печью, вам сначала понадобятся высокотемпературные магниты. Затем вам потребуется покрытие, рассчитанное на такую ​​температуру. Я видел, как эпоксидная смола размягчалась и отслаивалась от колец внутри сушильной печи. Магнит при этом оставался магнитным. Покрытие просто соскальзывало, как мокрая краска.

Толщина: Малое число, сильная головная боль

Толщина кажется скучной, пока не испортит посадку. Кольцевой магнит скользит по валу. С 15-микронным никелевым покрытием — никаких проблем. С 40-микронным эпоксидным покрытием — внезапно он перестаёт подходить. Однажды заказчик прислал нам чертеж магнитов без покрытия. Затем он заказал кольца с эпоксидным покрытием. Внутренний диаметр оказался на 0,08 мм меньше, чем ожидалось. Ничего не надевалось на вал. Теперь мы всегда спрашиваем: «Вы хотите покрытие на всех поверхностях или хотите, чтобы мы замаскировали внутренний диаметр?» Для кольцевых магнитов покрытие наносится на все поверхности, если вы не укажете иное. Если вам нужен точный зазор, закажите образцы. Измерьте их штангенциркулем. Не делайте предположений.

Как наносятся покрытия (и почему качество различается)

Два способа нанесения покрытия на магниты

Большинство дешевых магнитов покрываются гальваническим раствором в барабане. Просто бросьте несколько колец во вращающийся барабан с раствором для покрытия. Это быстро и дешево. Но кольца сталкиваются друг с другом. Края скалываются. Эти крошечные сколы со временем превращаются в пятна ржавчины. Более качественные производители используют гальваническое покрытие на подвесах. Каждый магнит находится на своей собственной подвеске. Это медленнее и дороже. Но покрытие получается равномерным, и дефектов практически нет. Эпоксидное покрытие обычно наносят распылением или погружением, а затем запекают. Самая сложная часть при работе с кольцами — это отверстие посередине. Дешевые распылительные установки не покрывают внутреннюю полость. Хорошие мастерские используют специальные сопла или многократные проходы для полного покрытия внутренней части отверстия.

Какие тесты должен провести ваш поставщик?

Не стоит им просто доверять. Задавайте вопросы. Вот что действительно важно:

• Испытание солевым туманом – сколько часов нужно, чтобы появилась ржавчина? 24 часа – это слабый результат. Для эпоксидной смолы оптимальное время – 72 часа и более.
• Проверка адгезии – поцарапайте покрытие. Отслаивается ли оно, как старая краска? Это плохо.
• Проверка толщины – каждой партии, а не раз в год. И они должны сообщать вам допустимые отклонения.

Я отказывался от сотрудничества с поставщиками, которые не могли ответить на вопрос: «Каков ваш допуск по толщине покрытия?» Это очень тревожный сигнал. При оптовых заказах фиксируйте это в письменном виде: «Измеряйте 5 образцов в каждой партии. Допуск по никелю ±5 мкм. Допуск по эпоксидной смоле ±10 мкм». Если они будут возражать, найдите другого поставщика.

Что необходимо подтвердить перед заказом кольцевых магнитов с покрытием

Размеры с покрытием или без него?

Это звучит элементарно, но постоянно возникают ошибки. Диаметр чистого магнита может составлять 20 мм, внутренний диаметр — 10 мм, толщина — 5 мм. Добавьте 20 микрон никеля, и в итоге внешний диаметр составит 20,04 мм, а внутренний — 9,96 мм. Эти 0,04 мм могут быть разницей между плотной посадкой и полным её отсутствием. На чертеже четко напишите: «Все размеры указаны после нанесения покрытия, если не указано иное».

В какую сторону происходит намагничивание?

Кольцевые магниты могут намагничиваться по толщине (осевая намагниченность) или по диаметру (диаметральная намагниченность). Покрытие не изменяет их свойства.Направление намагниченности кольцевых магнитовНо если покрытие нанесено неравномерно, вращающееся кольцо может начать вибрировать. Для намагниченных по диаметру колец, используемых в двигателях, сообщите поставщику: «Разброс толщины покрытия должен быть менее 5 микрон». В противном случае могут возникнуть вибрации.

Какое именно покрытие вам нужно?

Не просто говорите «никель». Скажите: «Трехслойный никель-медь-никель, толщина 15-20 микрон, выдерживает 48-часовое испытание солевым туманом». Будьте настолько конкретны. И прежде чем заказывать тысячи, возьмите образец. Протестируйте его в реальных условиях. Замочите его. Поцарапайте. Заморозьте. Образец за 50 долларов может сэкономить вам 5000 долларов на браке.

Изготовление на заказ: как это работает на практике

Процесс изготовления на заказ

Для точногонеодимовые магниты, изготовленные на заказ.Важно указать требуемое покрытие, а также другие размеры и допуски. Обычно это происходит так: вы отправляете чертеж или 3D-файл. На нем указаны размеры кольца, тип покрытия, толщина и любые области, которые вы хотите замаскировать (например, оставить внутреннее отверстие незамаскированным для плотной посадки). В цехе изготавливают небольшую партию прототипов. Вы их тестируете. Затем, и только после этого, запускается серийное производство. Это стандартная процедура для заказов от 20 000 до 50 000 штук. Для меньших заказов? Они могут начать со стандартных колец и добавить на них индивидуальное покрытие.

Минимальный объем заказа и сроки поставки: чего ожидать.

Покрытие влияет на количество заказываемых изделий и время ожидания. Цинк и никель просты в изготовлении — минимальный объем заказа может составлять от 1000 до 5000 колец, срок выполнения — от 2 до 4 недель. Эпоксидное покрытие требует больше времени на подготовку. Обычно минимум 5000–10000 изделий и 4–6 недель. Хотите что-то необычное, например, золото, олово или парилен? Возможно, но только для крупных заказов (50000+) и длительных сроков выполнения (6–8 недель). Всегда задавайте вопрос:«Каков ваш минимальный объем заказа для нанесения этого покрытия на кольцо моего конкретного размера?» Затем добавьте две недели к тому, что они вам скажут. Задержки случаются. Я никогда не видел, чтобы заказ на нанесение покрытия был выполнен раньше срока.

У вас сложный проект по изготовлению кольцевых магнитов? Давайте обсудим ваши условия, объемы производства и бюджет. Мы совершили достаточно ошибок, чтобы знать, что работает!