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INFORMAÇÕES DE ÍMÃS

  • Antecedentes e História
  • Design
  • Seleção de ímãs
  • Tratamento de superfície
  • magnetização
  • Faixa de dimensões, tamanho e tolerância
  • Princípio de segurança para operação manual

Antecedentes e História

Os ímãs permanentes são uma parte vital da vida moderna. Eles são encontrados ou usados ​​para produzir quase todas as conveniências modernas hoje. Os primeiros ímãs permanentes foram produzidos a partir de rochas que ocorrem naturalmente chamadas de pedras de amolar. Essas pedras foram estudadas pela primeira vez há mais de 2500 anos pelos chineses e posteriormente pelos gregos, que obtiveram a pedra na província de Magnetes, da qual o material recebeu esse nome. Desde então, as propriedades dos materiais magnéticos foram profundamente aprimoradas e os materiais de ímã permanente de hoje são centenas de vezes mais fortes que os ímãs da antiguidade. O termo ímã permanente vem da capacidade do ímã de reter uma carga magnética induzida depois de removida do dispositivo de magnetização. Esses dispositivos podem ser outros ímãs permanentes fortemente magnetizados, eletroímãs ou bobinas de fio que são brevemente carregados com eletricidade. Sua capacidade de reter uma carga magnética os torna úteis para manter objetos no lugar, converter eletricidade em força motriz e vice-versa (motores e geradores) ou afetar outros objetos trazidos para perto deles.


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Design

O desempenho magnético superior é uma função de uma melhor engenharia magnética. Para clientes que precisam de assistência ou projetos complexos de circuitos, QM's A equipe de engenheiros de aplicação experientes e engenheiros de vendas experientes em campo está à sua disposição. QM Os engenheiros trabalham com os clientes para melhorar ou validar os projetos existentes, bem como desenvolver novos projetos que produzam efeitos magnéticos especiais. QM desenvolveu projetos magnéticos patenteados que oferecem campos magnéticos extremamente fortes, uniformes ou com formas especiais que geralmente substituem projetos de eletroímãs volumosos e ineficientes e de ímãs permanentes. Os clientes ficam confiantes quando trazem um conceito complexo ou uma nova ideia que QM enfrentará esse desafio utilizando 10 anos de experiência magnética comprovada. QM tem pessoas, produtos e tecnologia que colocam ímãs para trabalhar.


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Seleção de ímãs

A seleção de ímãs para todas as aplicações deve considerar todo o circuito magnético e o ambiente. Onde o Alnico é apropriado, o tamanho do ímã pode ser minimizado se ele puder ser magnetizado após a montagem no circuito magnético. Se usado independentemente de outros componentes do circuito, como em aplicações de segurança, a relação comprimento / diâmetro efetiva (relacionada ao coeficiente de permeabilidade) deve ser grande o suficiente para fazer com que o ímã trabalhe acima do joelho em sua curva de desmagnetização do segundo quadrante. Para aplicações críticas, os ímãs Alnico podem ser calibrados para um valor de densidade de fluxo de referência estabelecido.

Um subproduto de baixa coercividade é a sensibilidade aos efeitos desmagnetizadores devido a campos magnéticos externos, choques e temperaturas de aplicação. Para aplicações críticas, os ímãs Alnico podem ser estabilizados em temperatura para minimizar esses efeitos. Existem quatro classes de ímãs comercializados modernos, cada um com base em sua composição do material. Dentro de cada classe há uma família de notas com suas próprias propriedades magnéticas. Essas classes gerais são:

  • Neodímio ferro boro
  • samário cobalto
  • cerâmico
  • Alnico

NdFeB e SmCo são conhecidos coletivamente como ímãs de terras raras porque são compostos de materiais do grupo de elementos de terras raras. O boro de ferro e neodímio (composição geral Nd2Fe14B, frequentemente abreviado para NdFeB) é a mais recente adição comercial à família de materiais magnéticos modernos. À temperatura ambiente, os ímãs NdFeB exibem as propriedades mais altas de todos os materiais magnéticos. O cobalto de samário é fabricado em duas composições: Sm1Co5 e Sm2Co17 - geralmente chamados de tipos SmCo 1: 5 ou SmCo 2:17. Os tipos 2:17, com valores mais elevados de Hci, oferecem maior estabilidade inerente que os tipos 1: 5. Ímãs de cerâmica, também conhecidos como ferrita, (composição geral BaFe2O3 ou SrFe2O3) são comercializados desde a década de 1950 e continuam sendo amplamente utilizados hoje devido ao seu baixo custo. Uma forma especial de ímã de cerâmica é o material "Flexível", feito pela ligação do pó de cerâmica em um aglutinante flexível. Os ímãs de Alnico (composição geral Al-Ni-Co) foram comercializados na década de 1930 e ainda hoje são amplamente utilizados.

Esses materiais abrangem uma variedade de propriedades que acomodam uma ampla variedade de requisitos de aplicação. O objetivo a seguir é fornecer uma visão geral ampla, mas prática, dos fatores que devem ser considerados na seleção do material, grau, forma e tamanho adequados do ímã para uma aplicação específica. O gráfico abaixo mostra os valores típicos das principais características para os tipos selecionados de vários materiais para comparação. Esses valores serão discutidos em detalhes nas seções a seguir.

Comparações de materiais magnéticos

Material:
Grau
Br
Hc
Hci
BH max
T max (Deg c) *
NdFeB
39H
12,800
12,300
21,000
40
150
SmCo
26
10,500
9,200
10,000
26
300
NdFeB
B10N
6,800
5,780
10,300
10
150
Alnico
5
12,500
640
640
5.5
540
cerâmico
8
3,900
3,200
3,250
3.5
300
Flexível
1
1,500
1,380
1,380
0.6
100

* T max (temperatura operacional máxima prática) é apenas para referência. A temperatura operacional máxima prática de qualquer ímã depende do circuito em que o ímã está operando.


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Tratamento de superfície

Talvez seja necessário revestir os ímãs, dependendo do aplicativo a que se destinam. Os ímãs de revestimento melhoram a aparência, a resistência à corrosão, a proteção contra desgaste e podem ser apropriados para aplicações em condições de sala limpa.
O cobalto de samário e os materiais Alnico são resistentes à corrosão e não precisam ser revestidos contra a corrosão. Alnico é facilmente revestido por qualidades cosméticas.
Os ímãs NdFeB são particularmente suscetíveis à corrosão e geralmente são protegidos dessa maneira. Há uma variedade de revestimentos adequados para ímãs permanentes. Nem todos os tipos de revestimento serão adequados para todos os materiais ou geometrias de ímãs, e a escolha final dependerá da aplicação e do ambiente. Uma opção adicional é alojar o ímã em uma caixa externa para evitar corrosão e danos.

Revestimentos Disponíveis

Su rface

Revestimento

Espessura (mícrons)

Cor

Resistência

Passivação


1

Cinza prateado

Proteção temporária

Níquel

Ni + Ni

10-20

Prata brilhante

Excelente contra umidade

Ni + Cu + Ni

zinco

Zn

8-20

Azul Brilhante

Bom contra spray de sal

C-Zn

Cor brilhante

Excelente contra spray de sal

Estanho

Ni + Cu + Sn

15-20

Silver

Superior contra a umidade

Gold

Ni + Cu + Au

10-20

Gold

Superior contra a umidade

Cobre

Ni + Cu

10-20

Gold

Proteção temporária

Epóxi

Epóxi

15-25

Preto, vermelho, cinza

Excelente contra a umidade
pulverizador de sal

Ni + Cu + Epóxi

Zn + Epóxi

Química

Ni

10-20

Cinza prateado

Excelente contra a umidade

Parileno

Parileno

5-20

Cinzento

Excelente contra a umidade, spray de sal. Superior contra solventes, gases, fungos e bactérias.
Aprovado pela FDA.


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magnetização

O ímã permanente fornecido sob duas condições, magnetizado ou não magnetizado, geralmente não está marcado com sua polaridade. Se o usuário exigir, podemos marcar a polaridade pelos meios acordados. Ao acompanhar o pedido, o usuário deve informar a condição de fornecimento e se a marca da polaridade é necessária.

O campo de magnetização do ímã permanente está relacionado ao tipo de material magnético permanente e sua força coercitiva intrínseca. Se o ímã precisar de magnetização e desmagnetização, entre em contato conosco e solicite suporte técnico.

Existem dois métodos para magnetizar o ímã: campo DC e campo magnético de pulso.

Existem três métodos para desmagnetizar o ímã: a desmagnetização pelo calor é uma técnica de processo especial. desmagnetização no campo AC. Desmagnetização no campo DC. Isso requer um campo magnético muito forte e alta habilidade de desmagnetização.

Forma da geometria e direção da magnetização do ímã permanente: em princípio, produzimos ímã permanente em várias formas. Geralmente, inclui bloco, disco, anel, segmento etc. A ilustração detalhada da direção da magnetização está abaixo:

Instruções de magnetização
(Diagramas indicando direções típicas de manetização)

orientado através da espessura

orientado axialmente

orientado axialmente em segmentos

orientado lateralmente multipolo em uma face

multipolar orientado em segmentos com diâmetro externo *

multipolar orientado em segmentos em uma face

orientado radialmente *

orientado através do diâmetro *

multipolar orientado em segmentos com diâmetro interno *

todos disponíveis como material isotrópico ou anisotrópico

* disponível apenas em materiais isotrópicos e em certos anisotrópicos


orientado radialmente

orientado diametralmente


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Faixa de dimensões, tamanho e tolerância

Exceto pela dimensão na direção da magnetização, a dimensão máxima do ímã permanente não pode exceder 50 mm, o que é limitado pelo campo de orientação e pelo equipamento de sinterização. A dimensão na direção de desmagnetização é de até 100 mm.

A tolerância é geralmente +/- 0.05 - +/- 0.10 mm.

Observação: Outras formas podem ser fabricadas de acordo com a amostra ou impressão azul do cliente

Anel
Diâmetro externo
Diâmetro interno
Espessura
Máxima quantidade em
100.00mm
95.00m
50.00mm
Mínimo
3.80mm
1.20mm
0.50mm
Disco
diâmetro
Espessura
Máxima quantidade em
100.00mm
50.00mm
Mínimo
1.20mm
0.50mm
Bloquear
Comprimento
Largura
Espessura
Máxima quantidade em 100.00mm
95.00mm
50.00mm
Mínimo 3.80mm
1.20mm
0.50mm
Segmento de arco
Raio externo
Raio interno
Espessura
Máxima quantidade em 75mm
65mm
50mm
Mínimo 1.9mm
0.6mm
0.5mm



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Princípio de segurança para operação manual

1. Os ímãs permanentes magnetizados com forte campo magnético atraem muito o ferro e outras questões magnéticas ao seu redor. Sob condições comuns, o operador manual deve ter muito cuidado para evitar danos. Devido à forte força magnética, o grande ímã próximo a eles corre o risco de danos. As pessoas sempre processam esses ímãs separadamente ou por grampos. Nesse caso, devemos guardar as luvas de proteção em operação.

2. Nesta circunstância de forte campo magnético, qualquer componente eletrônico sensível e medidor de teste podem ser alterados ou danificados. Verifique se o computador, a tela e a mídia magnética, por exemplo, o disco magnético, a fita cassete magnética e a fita de gravação de vídeo etc., estão longe dos componentes magnetizados, digamos, mais de 2 m.

3. A colisão das forças de atração entre dois ímãs permanentes trará enormes brilhos. Portanto, os materiais inflamáveis ​​ou explosivos não devem ser colocados ao seu redor.

4. Quando o ímã é exposto ao hidrogênio, é proibido o uso de ímãs permanentes sem revestimento de proteção. A razão é que a sorção de hidrogênio destruirá a microestrutura do ímã e levará à desconstrução das propriedades magnéticas. A única maneira de proteger o ímã de maneira eficaz é colocar o ímã em um estojo e selá-lo.


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