A differenza dei magneti tradizionali, che sono magnetizzati longitudinalmente o radialmente, i magneti cilindrici a magnetizzazione diametrale sono magnetizzati semplicemente lungo il loro diametro. Sono montati all'estremità di un albero e vengono utilizzati per generare rotazione. Questo crea configurazioni di campi magnetici uniche che portano a diverse applicazioni industriali.
magneti cilindrici Sono considerate una delle forme più comuni per questo tipo di magnetizzazione. Per tutti i proprietari e i fornitori che acquistano prodotti magnetici, è importante conoscere come vengono fabbricati e selezionati i magneti cilindrici al neodimio. Questo articolo vi aiuterà sicuramente a prendere la decisione d'acquisto giusta.
Che cosa significa “Magnetizzato diametralmente”?
Naturalmente, i magneti avranno sempre i loro poli a entrambe le estremità magnetiche. Tuttavia, quando parliamo di magneti a magnetizzazione diametrale, intendiamo che i loro poli si trovano lungo il diametro del magnete, a 180° di distanza l'uno dall'altro. Il polo nord si trova su una delle superfici curve, mentre il polo sud si trova sull'altra superficie curva.
Il campo ruota con il cilindro. Questa particolare configurazione consente movimenti di rotazione poiché una forza viene sempre applicata agli alberi su cui sono montati.
Come vengono realizzati i magneti cilindrici diametrali?
Magneti cilindrici diametrali ad alte prestazioni Sono realizzati con una lega di neodimio, ferro e boro sinterizzata per garantire la costanza delle prestazioni dei prodotti finiti. Le fasi principali sono elencate di seguito.
1. Produzione iniziale della lega
Dopo aver selezionato i metalli delle terre rare di prima qualità, la lega viene fusa, raffreddata rapidamente e frantumata fino a ottenere una polvere magnetica finissima. Una corretta proporzione degli elementi garantisce prestazioni magnetiche stabili.
2. Pressione in un campo trasversale
La polvere viene quindi pressata in uno stampo sotto un campo magnetico trasversale per allineare gli assi cristallini lungo il diametro. Viene così compattata in un disco cilindrico denso e uniforme dal punto di vista strutturale.
3. Sinterizzazione
Questi blocchi pressati vengono sinterizzati a circa 1000-1100 °C per compattare la struttura interna del materiale mediante la fusione delle particelle. Ciò pone le basi per la formatura magnetica.
4. Lavorazione magnetica
I produttori utilizzano strumenti di precisione per la rettifica e il taglio a lunghezza fissa di blocchi sinterizzati, al fine di correggere le deformazioni e levigare le superfici. I magneti cilindrici personalizzati soddisfano i requisiti di tolleranza dimensionale grazie alla lavorazione meccanica.
5. Magnetizzazione
Questi semilavorati completamente formati vengono quindi posizionati tra i poli di un potente elettromagnete all'interno di un apposito supporto o bobina. Poiché la sinterizzazione fissa la struttura cristallografica, il materiale tende a magnetizzarsi diametralmente.
6. Coating
È necessario applicare un rivestimento protettivo superficiale per prevenire la corrosione, poiché i magneti al neodimio sono soggetti a ossidazione. Le opzioni di rivestimento possono essere personalizzate e includono nichel-rame-nichel, zinco o placcatura epossidica.
7. Controllo qualità Control
Ogni lotto viene sottoposto a test di forza magnetica per determinare il valore Gauss, il flusso magnetico e la qualità di ciascun magnete cilindrico finito. Anche la precisione dimensionale e la sicurezza della spedizione sono prioritarie prima della consegna.
Presso BMAG, il controllo qualità e i test standardizzati vengono eseguiti in ogni fase per garantire una lunga durata.
Perché le industrie hanno bisogno di magneti cilindrici da 3x3 mm?
Le industrie necessitano di magneti cilindrici diametrali da 3x3 mm per applicazioni di rotazione efficienti. Poiché creano un campo magnetico trasversale, vengono utilizzati in sensori miniaturizzati, motori, encoder, giunti, sistemi di bloccaggio e misuratori di portata per il movimento rotatorio e il rilevamento senza contatto.
Encoder rotativi (rilevamento ad effetto Hall)
Gli angoli possono essere misurati con precisione utilizzando un solo magnete orientato diametralmente e posizionato vicino a un chip semiconduttore. Il campo magnetico variabile viene rilevato dai sensori e utilizzato per il tracciamento del movimento nei dispositivi di automazione.
Motori CC ad alte prestazioni
I motori brushless a corrente continua e gli attuatori lineari utilizzano magneti diametrali nel rotore per consentire al controller di monitorare la posizione dell'albero.
Accoppiamenti magnetici
Posizionando due magneti diametralmente opposti su alberi diversi, si ottiene una rotazione sincronizzata che avviene attraverso un ostacolo. Questo principio può essere utilizzato in sistemi fluidici o di pompaggio per evitare il rischio di perdite dovute al contatto meccanico.
Chiusura direzionale
La trazione trasversale consente agli elementi a scatto di allinearsi in un orientamento ben preciso nei sistemi di bloccaggio e chiusura con interruttori magnetici.
Strumenti scientifici
Strumenti come la risonanza magnetica nucleare (NMR) e i flussimetri, che registrano le rotazioni di una turbina, sono dotati di un magnete diametrale.
In che modo la magnetizzazione diametrale differisce dalla magnetizzazione assiale?
Le estremità piatte e la superficie laterale arrotondata rendono questi magneti cilindrici versatili, consentendo sia la magnetizzazione assiale che quella diametrale.
A differenza dei magneti cilindrici a magnetizzazione assiale, i magneti diametrali hanno i poli non sulle facce terminali, bensì sul lato laterale del cilindro.
Quando vengono avvicinati, i magneti a magnetizzazione assiale tendono ad aderire l'uno all'altro testa a coda, mentre quelli a magnetizzazione diametrale si attraggono lateralmente.
Per illustrare la differenza, ecco una tabella che semplifica la comprensione.
| Funzionalità | Assiale (Standard) | Diametrale |
| Posizione del palo | estremità piatte | Superficie curva |
| Common uso | Holding, rilevamento | Rotazione, codifica |
| complessità produttiva | Standard | Più alto |
| Costo | Inferiore | Leggermente più alto |
| Gradi disponibili | Tutto | La maggior parte (confermare con il produttore) |
Tale distinzione determina una variazione nella configurazione del campo magnetico e, in genere, influisce sul posizionamento del magnete all'interno del gruppo.
Specifiche tecniche dei magneti cilindrici diametrali secondo Consider
La durata utile dei magneti Neodymium può essere ridotta anche da fattori quali calore, corrosione e danni fisici. Pertanto, è necessario tenere conto delle specifiche tecniche quando si utilizzano magneti cilindrici al neodimio.
1. Requisiti dimensionali
Le dimensioni e la qualità del magnete sono strettamente correlate. Le dimensioni di un magnete cilindrico magnetizzato diametralmente sono determinate dal rapporto lunghezza/diametro (L/D). Il rapporto L/D ideale pari a 1 produce la massima intensità di campo, mentre optando per un design più sottile (L/D > 2) si riduce il campo trasversale superficiale. I cilindri più lunghi sono inoltre più difficili da produrre e tendono a incrinarsi.
I rapporti consigliati in base alle applicazioni includono
- Encoder e sensori rotativi: da 0,4 a 0,6 per una buona linearità e un rilevamento accurato dell'angolo.
- Motori, giunti e attuatori: da 0,8 a 1,2 per la rigidità meccanica contro le forze di smagnetizzazione entro
Un magnete di piccole dimensioni ma di alta qualità è preferibile rispetto a un magnete di dimensioni maggiori ma di bassa qualità. Se si utilizzano materiali ad alta coercitività come Neodymium (NdFeB), è possibile utilizzare design piatti.
2. Angolo di magnetizzazione
L'angolo di magnetizzazione, inclinato, singolo o multipolare, viene scelto prima dell'ordine. I magneti multipolari aggiungono complessità e richiedono che i sensori di Hall siano in grado di gestire ingressi multipolari. I magneti diametrali veri e propri consentono una rotazione completa e richiedono la pressatura con un campo trasversale durante la sinterizzazione. I cilindri a polo singolo sono adatti per encoder rotativi e sensori, mentre i cilindri multipolari sono utilizzati per motori ad alta velocità.
3. Tolleranza e concentricità
Le tolleranze dimensionali per i magneti diametrali sono fondamentali per determinare le dimensioni e il posizionamento dei poli. Per tolleranze più strette, è necessaria la rettifica cilindrica dopo la sinterizzazione. Se il cilindro non è centrato, la sua rotazione produrrà un campo magnetico "oscillante", che in alcune applicazioni può causare errori di posizionamento angolare.
4. Selezione del rivestimento
Il magnete NdFeB si arrugginisce facilmente se non rivestito, danneggiandosi internamente. A seconda delle specifiche esigenze di installazione, è necessario selezionare il materiale di rivestimento più adatto. Ad esempio, un rivestimento epossidico per ambienti ad alta umidità e un rivestimento a triplo strato di nichel per applicazioni in ambienti asciutti.
- Il rivestimento Ni-Cu-Ni è la scelta più comune per una finitura argento brillante, ma non è adatto ad ambienti salini.
- La resina epossidica offre resistenza chimica ed è particolarmente adatta per motori e sensori industriali.
- Il rivestimento in nichel-oro può essere utilizzato in ambito medico dove è richiesto il contatto diretto con i tessuti.
- Lo zinco offre una resistenza di rivestimento economica, ma non è raccomandato per i magneti degli encoder di precisione.
Inoltre, durante i calcoli del diametro interno, è necessario considerare l'effetto dello spessore del rivestimento.
5. Selezione del grado
Per i magneti cilindrici di diametro, la gamma N42–N45 è praticamente ottimale. Maggiore è il grado, più forte è il magnete. Pertanto, il magnete diametrale al neodimio N52 ha la massima forza di attrazione magnetica.
La scelta del grado dipende dal suffisso di temperatura (M, H, SH, UH, EH) che definisce la coercitività. Pertanto, N52SH mostra una migliore resistenza alla smagnetizzazione ad alte temperature rispetto al semplice N52, che si smagnetizzerebbe nel tempo.
Perché scegliere il modello BMAG?
In qualità di leader del settore nel settore magnetico, Magneti BMAG Sono progettati pensando alle prestazioni e all'affidabilità a lungo termine. I suoi magneti NdFeB di nuova concezione, privi di terre rare pesanti (HRE), offrono prestazioni eccellenti.
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Conclusione
Nei cilindri a magnetizzazione diametrale, i poli Nord e Sud si trovano sulle superfici curve anziché sulle estremità piane. Un ottimo magnete diametrale è realizzato in neodimio di alta qualità con rivestimento in nichel e tolleranze minime. Viene utilizzato principalmente in applicazioni rotative come sensori angolari ed encoder rotativi.
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