Meilleure colle pour aimants : comment coller des aimants en néodyme

Quel type d’adhésif faut-il envisager ?

Le tableau ci-dessous sert à la présélection ; il ne constitue pas une homologation de produit.

Les différentes chimies d’adhésifs présentent des caractéristiques distinctes en matière de préparation des surfaces, de temps ouvert, de montée en résistance, de flexibilité et de résistance aux chocs. Le choix doit donc porter sur un produit précis, et non se limiter à une famille d’adhésifs. Ressources 3M sur les adhésifs structuraux

Une colle époxy est-elle toujours le meilleur choix pour coller des aimants ?

Non. Les adhésifs époxy constituent l’une des familles possibles, mais leurs caractéristiques varient en matière de rigidité, de capacité à combler les jeux, de procédé de polymérisation, de résistance à la température et de compatibilité avec les supports.

Un produit adapté à un assemblage rigide en acier peut ne pas convenir à un boîtier en plastique, à des chocs répétés, à un cycle de production court ou à un écart important de dilatation thermique.

Quand faut-il envisager un adhésif acrylique structural ?

Les adhésifs acryliques structuraux sont souvent évalués pour les assemblages aimant-métal et les procédés de production nécessitant une prise initiale relativement rapide.

Certains produits nécessitent un activateur, un primaire ou un procédé de mélange spécifique. Cette exigence doit être intégrée à la planification de la production, et non découverte après les essais sur échantillons.

Une colle cyanoacrylate peut-elle maintenir un aimant en néodyme ?

La cyanoacrylate, communément appelée colle instantanée, peut convenir aux petites pièces dont les surfaces sont propres et bien ajustées.

Ne supposez pas qu’une prise initiale rapide signifie que le joint peut tolérer un jeu important, des sollicitations répétées en pelage, des chocs, l’humidité ou une exposition prolongée à la température. Consultez la documentation du produit concerné et testez l’assemblage réel.

Quels points vérifier avant de choisir une colle pour aimants ?

1. Quel est le revêtement de l’aimant ?

Un aimant en néodyme est normalement collé par l’intermédiaire de son revêtement extérieur. Les options de revêtement proposées par Osenc peuvent comprendre NiCuNi, le zinc, l’époxy, l’or, le PTFE, le Parylene et d’autres systèmes propres au projet.

L’adhésif doit donc adhérer au revêtement, et non simplement au “ néodyme ”.”

Le matériau NdFeB est sensible à la corrosion et est généralement protégé par un revêtement. Toute détérioration de cette protection pendant la préparation de surface peut entraîner un risque de corrosion. Guide d’Arnold Magnetic Technologies sur la fabrication des aimants

La rupture peut se produire aux emplacements suivants :

• À l’interface entre l’adhésif et le revêtement de l’aimant.
• Au sein de l’adhésif.
• Au sein du système de revêtement.
• À l’interface entre le revêtement et l’aimant.
• À l’interface entre l’adhésif et la pièce à assembler.
• À l’interface entre la peinture ou le revêtement en poudre et le métal de base.

Confirmez le revêtement exact avant de définir le procédé de collage. Consultez la présentation d’OSENC sur les revêtements des aimants en néodyme lors de la préparation de la spécification de l’aimant.

2. Quelle est la surface d’assemblage réelle ?

L’acier, l’acier inoxydable, l’aluminium brut, l’aluminium anodisé, le plastique, la peinture et le revêtement en poudre constituent des surfaces de collage différentes.

L’adhésif est en contact avec la finition de surface, et non avec le matériau de base indiqué sur le plan. L’huile, la poussière, les oxydes, les agents de démoulage, les inhibiteurs de corrosion, la peinture et les additifs des plastiques peuvent affecter l’assemblage collé.

Les recommandations de 3M relatives aux adhésifs structuraux indiquent que le nettoyage et la préparation de surface dépendent du substrat et des performances requises de l’assemblage collé. Bulletin technique 3M sur la préparation des surfaces

Ne sélectionnez pas un solvant de nettoyage par habitude. Vérifiez sa conformité avec les instructions relatives à l’adhésif, les données de compatibilité avec les substrats et la fiche de données de sécurité (FDS) du solvant.

3. Comment l’assemblage collé sera-t-il sollicité ?

Les assemblages collés peuvent être soumis à la traction, à la compression, au cisaillement, au pelage et au clivage.

Le pelage et le clivage concentrent la charge près d’un bord. Lorsque l’assemblage est correctement conçu, le cisaillement, la traction et la compression permettent de répartir la charge sur une plus grande partie de la surface collée. Types courants de sollicitations dans les assemblages collés selon 3M

La force d’arrachement indiquée pour un aimant ne correspond pas nécessairement à la charge de calcul de son assemblage collé. L’aimant peut être testé en traction directe, tandis que le collage installé subit un cisaillement, un pelage, un couple, un choc ou une combinaison de ces sollicitations.

Documentez les deux éléments suivants :

• La fonction magnétique requise de l’aimant.
• La charge mécanique à laquelle l’assemblage collé doit résister.

4. À quel environnement l’assemblage sera-t-il exposé ?

Vérifiez les points suivants :

• Températures minimale et maximale en service.
• Températures d’assemblage et de polymérisation.
• Cyclage thermique.
• Exposition à l’humidité ou à l’eau.
• Huiles, produits de nettoyage, carburants ou autres produits chimiques.
• Utilisation en intérieur ou en extérieur.
• Vibrations et chocs.
• Durée de vie requise.
• Conséquences en cas de défaillance de la liaison collée.

Ne pas confondre la température d’application de l’adhésif, la température de polymérisation, l’exposition de courte durée et la température de service continu.

La nuance d’aimant, le revêtement, l’adhésif, le substrat et les composants voisins doivent tous supporter les conditions concernées. Il n’existe aucune limite de température indépendante de la nuance qui soit applicable à tous les aimants en néodyme.

5. Quel jeu de collage et quel procédé de production sont disponibles ?

Vérifiez les points suivants :

• Épaisseur de colle prévue.
• Variations dimensionnelles entre les pièces.
• Rapport de mélange, le cas échéant.
• Méthode de dépose.
• Durée d’utilisation.
• Temps de maintien en position.
• Conditions de polymérisation complète.
• Quantité de production.
• Débordement de colle admissible.
• Méthode de contrôle.

Le temps de fixation ne correspond pas au temps de polymérisation complète. Les fabricants d’adhésifs les indiquent comme deux conditions de procédé distinctes, qui peuvent toutes deux varier selon le produit et l’environnement de polymérisation. Choix et utilisation d’un adhésif structural 3M

Comment coller des aimants en néodyme étape par étape ?

Étape 1 : vérifier le revêtement et les instructions relatives à l’adhésif

Identifier le revêtement de l’aimant, le matériau à assembler et l’état de surface.

Consulter les versions en vigueur de la TDS et de la SDS de l’adhésif sélectionné. Vérifier les exigences concernant la préparation des surfaces, le jeu, le dosage, le rapport de mélange, le temps de fixation, la polymérisation complète, la température, le stockage et la sécurité.

Étape 2 : effectuer un montage à blanc et vérifier la polarité

Avant d’appliquer l’adhésif, vérifier les dimensions, le jeu, l’espace réservé à l’adhésif, la direction d’aimantation, la polarité et l’accès au dispositif de maintien.

Les aimants puissants peuvent attirer brusquement les outils en acier, les dispositifs de maintien et les autres aimants. Maîtriser la zone de travail afin de réduire les risques de collision, d’écaillage, de pincement et d’erreur de polarité.

Les aimants frittés aux terres rares sont fragiles et doivent être manipulés avec précaution. Guide d’Arnold Magnetic Technologies pour le choix des aimants

Vérifier également si le collage intervient avant ou après l’aimantation. Il n’existe pas de séquence optimale universelle. Le fournisseur des aimants et de l’assemblage doit examiner la manutention, le contrôle de la polarité, la conception du dispositif de maintien, les composants environnants et la possibilité d’aimanter l’assemblage terminé comme prévu.

Étape 3 : nettoyer les surfaces de collage

Éliminez les contaminants en suivant une procédure compatible avec :

• Le revêtement de l’aimant.
• Le substrat à coller.
• L’adhésif sélectionné.
• Les exigences de sécurité au travail.

Ne partez pas du principe qu’un même solvant convient à tous les revêtements, plastiques, peintures ou adhésifs. Avant le collage, laissez les surfaces atteindre l’état requis par les instructions de l’adhésif.

Étape 4 : effectuer uniquement le traitement de surface requis

N’utilisez l’abrasion, un primaire, un traitement plasma ou un autre prétraitement que si les instructions de l’adhésif sélectionné l’exigent ou l’autorisent et si sa compatibilité avec le revêtement de l’aimant est confirmée.

Ne définissez pas un procédé qui détériore ou enlève le revêtement protecteur. Si la compatibilité du revêtement n’est pas connue, interrompez le processus et demandez confirmation aux fournisseurs de l’aimant et de l’adhésif.

Étape 5 : appliquer une quantité contrôlée d’adhésif

Respectez le procédé de dosage et de mélange requis.

Une quantité insuffisante d’adhésif peut entraîner une couverture incomplète. Une quantité excessive peut provoquer des débordements, contaminer les surfaces voisines, nuire au respect des dimensions finales ou créer un jeu non maîtrisé.

Ne déterminez pas approximativement le rapport de mélange d’un produit bicomposant, sauf si les instructions du produit autorisent explicitement cette méthode.

Étape 6 : positionner et immobiliser l’aimant

Positionnez l’aimant dans l’orientation correcte et maintenez-le sans le faire glisser ni pivoter.

Le dispositif de maintien doit conserver l’entrefer et l’alignement requis. Il ne doit pas appliquer une pression incontrôlée qui chasserait une quantité excessive d’adhésif du joint.

Étape 7 : achever le durcissement spécifié

Respectez la durée et la température indiquées dans la fiche technique du produit (TDS). N’appliquez pas de charge à l’assemblage et ne le testez pas au seul motif qu’il a atteint une résistance suffisante pour être manipulé.

Si vous utilisez la chaleur, vérifiez que le cycle complet est compatible avec la nuance de l’aimant, le revêtement, le substrat, le dispositif de maintien, l’adhésif et les composants environnants.

Étape 8 : inspecter le joint

Vérifiez :

• L’alignement et la polarité de l’aimant.
• Tout déplacement visible.
• L’adhésif expulsé.
• Toute couverture incomplète ou tout vide visible.
• Tout dommage au revêtement.
• Toute interférence avec les pièces voisines.
• Le respect des exigences relatives à l’enregistrement du durcissement.

Une inspection visuelle ne permet pas de prouver la résistance du collage à long terme, mais elle peut révéler des défauts évidents du procédé avant les essais de validation.

Comment coller un aimant sur du métal ?

Identifiez la nature réelle de la surface métallique avant de choisir le procédé de préparation.

Pour les pièces peintes, thermolaquées, revêtues d’un dépôt métallique ou anodisées, l’adhésif adhère à la couche de surface. Un adhésif à forte adhérence ne peut pas compenser une couche de surface qui se désolidarise de son matériau de base.

Si le métal collé fait également partie du circuit magnétique, indiquez sur le plan l’emplacement de l’adhésif et l’épaisseur prévue du joint de collage. Osenc peut évaluer la configuration magnétique lorsque la géométrie complète, la direction d’aimantation, le composant en acier et les exigences de fonctionnement sont fournis.

Faut-il poncer un aimant en néodyme avant de le coller ?

Pas systématiquement.

L’abrasion ne doit être utilisée que si les instructions de l’adhésif sélectionné l’exigent ou l’autorisent et si le procédé est compatible avec le revêtement de l’aimant. Un ponçage agressif peut endommager la surface protectrice.

N’utilisez pas une granulométrie d’abrasif, une durée de ponçage, une pression ou un pourcentage de surface universels. Ne poncez pas délibérément le revêtement jusqu’à exposer une autre couche, sauf si un procédé qualifié a été examiné et approuvé pour cet aimant et ce système adhésif précis.

Si l’abrasion est approuvée, les instructions de production doivent définir :

• Le matériau abrasif.
• Le sens d’abrasion.
• La pression appliquée ou les réglages de l’équipement.
• Le nettoyage après abrasion.
• Le contrôle du revêtement.
• Les critères d’acceptation.

Sans ces contrôles, le ponçage manuel peut entraîner des résultats de production irréguliers.

Pourquoi les aimants collés présentent-ils des défaillances ?

Examinez la surface de rupture avant de changer d’adhésif.

Consignez le nombre d’échantillons défaillants, l’emplacement de la défaillance, les conditions de polymérisation, l’exposition environnementale et la direction de la charge. Ces informations sont plus utiles que la simple mention “ la colle a lâché ”.”

Quand le collage seul ne suffit-il pas ?

Envisagez un maintien mécanique lorsque l’assemblage est soumis aux conditions suivantes :

• Sollicitations répétées en pelage ou par chocs.
• Fortes vibrations.
• Rotation.
• Cycles thermiques ou environnementaux sévères.
• Surfaces difficiles à maîtriser.
• Conséquences pour la sécurité en cas de séparation de l’aimant.

Les options de conception possibles comprennent un logement, un épaulement, un couvercle, un capuchon de retenue ou un boîtier limitant les déplacements.

Il s’agit d’options de conception et non de solutions universelles. La géométrie, le matériau, le jeu, la fonction magnétique, la méthode d’assemblage et les contraintes exercées sur l’aimant fragile doivent être examinés spécifiquement pour chaque projet.

Les recommandations de 3M sur la conception des assemblages collés montrent également que la géométrie peut redistribuer les efforts concentrés de clivage ou de pelage et apporter un soutien mécanique supplémentaire. Recommandations de 3M sur la conception des assemblages collés

Comment valider le collage avant la production ?

Testez des pièces représentatives de la production plutôt que de vous fier uniquement à un essai d’arrachement manuel ou à une valeur générique de résistance de l’adhésif.

Le projet doit définir le nombre d’échantillons, le conditionnement, la méthode de mise en charge, le seuil d’acceptation et le coefficient de sécurité. Cet article ne fournit aucune valeur d’essai universelle.

Quelles informations inclure dans une demande de devis pour le collage d’aimants ?

Envoyez :

• Plan technique, dimensions et forme de l’aimant.
• Fonction magnétique requise.
• Nuance d’aimant, si elle est déjà sélectionnée.
• Direction d’aimantation et disposition des pôles.
• Revêtement de l’aimant.
• Matériau et état de surface du composant d’interface.
• Surface de collage disponible.
• Épaisseur de joint adhésif prévue et variation dimensionnelle.
• Direction de la charge mécanique.
• Résultat requis en matière de force d’arrachement, de champ magnétique, de couple, de positionnement, de détection ou de couplage.
• Températures d’assemblage et de fonctionnement.
• Exposition à l’humidité, à l’eau, aux produits chimiques, aux vibrations et aux chocs.
• Durée de vie prévue.
• Conséquences en cas de décollement de l’aimant.
• Réalisation du collage avant ou après l’aimantation.
• Adhésif, primaire ou activateur envisagé, s’il est déjà sélectionné.
• Quantité de production et durée cible du processus.
• Méthode de contrôle et de validation requise.
• Nécessité d’un dispositif de retenue mécanique.
• Quantité de prototypes.

Osenc peut examiner les plans et les exigences de l’application concernant les aimants néodyme sur mesure, notamment la nuance, le revêtement, les dimensions, la tolérance, la direction d’aimantation et la structure de l’assemblage.

Cet examen peut aider à identifier les risques liés à l’ajustement, à la polarité, au revêtement et à la configuration magnétique avant la réalisation des échantillons. La sélection de l’adhésif, la maîtrise du procédé de collage et la validation de la liaison collée doivent néanmoins être confirmées pour chaque projet.

Questions fréquentes