Ao contrário dos ímãs tradicionais, que são magnetizados longitudinalmente ou radialmente, os ímãs cilíndricos magnetizados diametralmente são magnetizados simplesmente ao longo de seu diâmetro. Eles são montados na extremidade de um eixo e usados para gerar rotação. Isso cria arranjos de campo magnético únicos que possibilitam diversas aplicações industriais.
Ímãs cilíndricos Os ímãs cilíndricos de neodímio são considerados um dos formatos mais comuns para esse tipo de magnetização. Para todos os proprietários e fornecedores que compram produtos magnéticos, é importante conhecer o processo de fabricação e seleção desses ímãs. Este artigo certamente ajudará você a tomar a decisão de compra correta.
O que significa "magnetizado diametralmente"?
Naturalmente, os ímãs sempre terão seus polos em ambas as extremidades magnéticas. No entanto, quando falamos de ímãs magnetizados diametralmente, queremos dizer que seus polos estão em lados opostos do diâmetro do ímã, a 180° um do outro. O polo norte está localizado em uma das superfícies curvas, enquanto o polo sul está localizado na outra superfície curva.
O campo gira juntamente com o cilindro. Essa configuração especial permite movimentos rotacionais, uma vez que sempre haverá uma força aplicada aos eixos onde estão montados.
Como são fabricados os ímãs cilíndricos diamétricos?
Ímãs cilíndricos diametrais de alto desempenho São fabricados a partir de uma liga sinterizada de neodímio, ferro e boro para garantir a consistência do desempenho dos produtos acabados. As principais etapas estão listadas abaixo.
1. Fabricação inicial da liga
Após a seleção dos metais de terras raras de alta qualidade, a liga é fundida, resfriada rapidamente e triturada até se transformar em um pó magnético fino. A proporção correta dos elementos garante um desempenho magnético estável.
2. Prestando em um Campo Transversal
O pó é então prensado em um molde sob um campo magnético transversal para alinhar os eixos cristalinos ao longo do diâmetro. Ele é compactado em um cilindro denso com uniformidade estrutural.
3. Sinterização
Esses blocos prensados são sinterizados a temperaturas em torno de 1000–1100 °C para compactar a estrutura interna do material através da fusão das partículas. Isso estabelece a base para a conformação magnética.
4. Usinagem Magnética
Os fabricantes utilizam ferramentas de precisão para retificação e corte de blocos sinterizados de comprimento fixo, a fim de corrigir a deformação e suavizar as superfícies. Os ímãs cilíndricos personalizados atendem aos requisitos de tolerância dimensional por meio de processamento mecânico.
5. Magnetização
Essas peças brutas, já totalmente formadas, são então colocadas entre os polos de um potente eletroímã dentro de um dispositivo ou bobina especializada. À medida que a sinterização fixa a textura cristalográfica, o material tende a ser magnetizado diametralmente.
6. Revestimento
É necessário um revestimento protetor na superfície para evitar a corrosão, já que os ímãs de neodímio são propensos à oxidação. As opções de revestimento podem ser personalizadas e incluem níquel-cobre-níquel, zinco ou revestimento epóxi.
7. Controle de qualidade Co
Cada lote passa por testes de força magnética para detectar o valor Gauss, o fluxo magnético e a qualidade de cada ímã cilíndrico acabado. A precisão dimensional e o transporte seguro também são priorizados antes da entrega.
Na BMAG, o controle de qualidade e os testes padrão são realizados em cada etapa para garantir uma longa vida útil.
Por que as indústrias precisam de ímãs cilíndricos de 3x3mm?
Ímãs cilíndricos com diâmetro de 3x3mm são necessários em aplicações de rotação eficientes. Por criarem um campo magnético transversal, são utilizados em sensores miniaturizados, motores, encoders, acoplamentos, sistemas de travamento e medidores de vazão para movimento rotativo e sensoriamento sem contato.
Codificadores rotativos (sensores de efeito Hall)
Os ângulos podem ser medidos com precisão usando apenas um ímã orientado diametralmente, localizado próximo a um chip semicondutor. A variação do campo magnético é lida por sensores e usada para rastreamento de movimento em dispositivos de automação.
Motores CC de alto desempenho
Os motores CC e atuadores lineares Brushless utilizam ímanes diametrais no rotor para permitir que o controlador monitorize a posição do eixo.
Acoplamentos magnéticos
Ao colocar dois ímãs diametrais em eixos diferentes, eles giram em sincronia ao atravessar uma barreira. Isso pode ser usado em sistemas de fluidos ou bombas para evitar o risco de vazamentos devido ao contato mecânico.
Travamento direcional
A tração transversal permite que o encaixe se alinhe em uma orientação muito específica no travamento e fechamento de interruptores magnéticos.
Instrumentos científicos
Instrumentos como o de RMN (Ressonância Magnética Nuclear) e os medidores de vazão, que registram as rotações de uma turbina, possuem um ímã diametral.
Qual a diferença entre magnetização diamétrica e magnetização axial?
As extremidades planas e a superfície arredondada das paredes laterais tornam esses ímãs cilíndricos versáteis, permitindo magnetizações tanto axiais quanto diametrais.
Ao contrário dos ímãs cilíndricos magnetizados axialmente, os ímãs diametrais têm seus polos não nas faces extremas, mas na lateral do cilindro.
Quando colocados juntos, os ímãs magnetizados axialmente tendem a se unir pelas extremidades, enquanto os ímãs magnetizados diametralmente se unem pelas laterais.
Para facilitar a compreensão, segue uma tabela.
| Featura | Axial (Padrão) | Diamétrico |
| Localização do poste | extremidades planas | Superfície curva |
| Couso comum | Holding, detecção | Rotação, codificação |
| Complexidade de fabricação | Padrão | Mais alto |
| Custo | Mais baixo | Ligeiramente mais alto |
| Notas disponíveis | Todos | A maioria (confirme com o fabricante) |
Essa distinção resulta em uma variação na configuração do campo magnético e, geralmente, afeta o posicionamento do ímã dentro do conjunto.
Especificações técnicas de ímãs cilíndricos diamétricos para Consider
A vida útil dos ímãs de neodímio também pode ser reduzida devido a fatores como calor, corrosão e danos físicos. Portanto, as especificações técnicas devem ser consideradas ao usar ímãs cilíndricos de neodímio.
1. Requisitos de Dimensões
As dimensões e a qualidade do ímã estão intimamente relacionadas. A dimensão de um ímã cilíndrico magnetizado diametralmente é determinada pela sua relação comprimento/diâmetro (L/D). A relação L/D ideal de 1 produz a máxima intensidade de campo, enquanto um design mais fino (L/D > 2) reduz o campo transversal na superfície. Cilindros mais longos também são mais difíceis de fabricar e tendem a rachar.
As proporções recomendadas de acordo com as aplicações incluem:
- Encoders e sensores rotativos: 0,4 a 0,6 para boa linearidade e detecção precisa de ângulo.
- Motores, acoplamentos e atuadores: 0,8 a 1,2 para rigidez mecânica contra forças de desmagnetização dentro de
Um ímã pequeno e de alta qualidade é preferível a um ímã maior e de baixa qualidade. Se forem usados materiais de alta coercividade, como o neodímio (NdFeB), podem ser utilizados designs planos.
2. Ângulo de magnetização
O ângulo de magnetização, seja ele inclinado, unipolar ou multipolar, é uma escolha feita antes do pedido. Os multipolos aumentam a complexidade e exigem que os sensores Hall sejam capazes de lidar com entradas multipolares. Ímãs diametrais verdadeiros permitem rotação completa e requerem prensagem com um campo transversal durante a sinterização. Cilindros unipolares são adequados para encoders e sensores rotativos, enquanto cilindros multipolares são usados para motores de alta velocidade.
3. Tolerância e concentricidade
As tolerâncias dimensionais para ímãs diametrais são cruciais para determinar o tamanho e o posicionamento dos polos. Para tolerâncias mais rigorosas, é necessário retificar o cilindro após a sinterização. Se o cilindro estiver descentrado, sua rotação produzirá um campo magnético oscilante, causando erros de posicionamento angular em certas aplicações.
4. Seleção do Revestimento
O ímã NdFeB enferruja facilmente se não for revestido, podendo ser danificado internamente. Dependendo das necessidades específicas da sua instalação, selecione o material de revestimento. Por exemplo, revestimento epóxi para ambientes com alta umidade e revestimento triplo de níquel para aplicações em ambientes secos.
- O revestimento Ni-Cu-Ni é a escolha mais comum para um acabamento prateado brilhante, mas não é adequado para ambientes salinos.
- A resina epóxi oferece resistência química e é mais adequada para motores e sensores industriais.
- O revestimento de níquel-ouro pode ser usado em ambientes médicos onde é necessário contato direto com os tecidos.
- O zinco oferece resistência de revestimento a baixo custo, mas não é recomendado para ímãs de codificadores de precisão.
Considere também o efeito da espessura do revestimento ao fazer os cálculos do diâmetro interno.
5. Seleção de notas
Para ímãs cilíndricos de diâmetro, a faixa de N42 a N45 é praticamente ideal. Quanto maior a classificação, mais forte o ímã. Assim, o ímã de neodímio diamétrico N52 possui a maior força de atração magnética.
A seleção da classe de magnetismo depende do sufixo de temperatura (M, H, SH, UH, EH) que define a coercividade. Portanto, o N52SH apresenta melhor resistência à desmagnetização em temperaturas elevadas do que o N52 simples, que se desmagnetizaria com o tempo.
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Conclusion
Em cilindros magnetizados diametralmente, os polos Norte e Sul encontram-se nas superfícies curvas, em vez das extremidades planas. Um bom ímã diametral é feito de neodímio de alta qualidade e revestido com níquel, com tolerâncias mínimas. Eles são usados principalmente em aplicações rotacionais, como sensores angulares e encoders rotativos.
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