Índice

• 1.0 História
• 2.0 Imã Basics
• 3.0 Força magnética
• 4.0 Bloqueio de campos magnéticos
• 5.0 Polos magnéticos
• 6.0 Fluxo magnético
• 7.0 Orientação magnética
• 8.0 Ímanes Temporários
• 9.0 Eletroímãs
• 10.0 Montagens Magnéticas
• 11.0 Ímanes de Usinagem
• 12.0 Manuseio& Armazenamento
• 13.0 Custos & Dicas de encomenda

1.0 Um pouco de história….

Os antigos gregos e chineses descobriram que certas pedras raras possuíam propriedades misteriosas e atraentes. Estas pedras podiam atrair pequenos pedaços de ferro de uma forma mágica, e eram encontradas sempre na mesma direção quando permitidas a balançar livremente, suspensas por um pedaço de fio, ou flutuando sobre a água. Os primeiros navegadores usavam estes ímanes para a primeira bússola para os ajudar a determinar a sua direcção enquanto estavam no mar. O nome MAGNET vem de Magnesia, um distrito na Tessália, Grécia, onde se acredita que estes primeiros “lodestones” foram minados.

Todos os milénios os ímanes evoluíram para os materiais de alta resistência que temos hoje. Descobriu-se que criando ligas de vários materiais poderíamos criar efeitos semelhantes aos encontrados nos lodestones, e aumentar o nível de magnetismo. Só no século XVIII foram criados os primeiros ímanes artificiais, e o progresso na criação de ligas magnéticas mais fortes foi muito lento até à década de 1920, quando Alnico (uma liga de níquel, alumínio e cobalto) foi formulada. Os Ferrites (também conhecidos como Cerâmica foram criados nos anos 50 e as Terras Raras nos anos 70. Desde então, a ciência do magnetismo explodiu exponencialmente e materiais magnéticos extremamente poderosos tornaram possíveis os miríades de dispositivos que temos hoje. (topo)

2.0 O que é um íman?

Determinados materiais, como o ferro ou o aço, podem ser tornados magnéticos, colocando-os num campo magnético forte. Ímanes permanentes e temporários podem ser feitos desta forma.

Os átomos que formam materiais que podem ser facilmente magnetizados como ferro, aço, níquel e cobalto são dispostos em pequenas unidades, chamadas domínios. Cada domínio, embora microscópico em tamanho, contém milhões de bilhões de átomos e cada domínio age como um pequeno ímã. Se um material magnético é colocado num campo magnético forte, os domínios individuais, que normalmente apontam em todas as direcções, oscilam na direcção do campo magnetizante. Quando a maioria dos domínios está alinhada no campo, o material torna-se um íman. (top)

antes da magnetização:

Depois da magnetização:

O que faz um íman?

As redes de magnetização fazem as seguintes coisas:

• Atrair certos materiais – tais como ferro, níquel, cobalto, certos aços e outras ligas;
• Exercer uma força atractiva ou repulsiva sobre outros ímanes (pólos opostos atraem-se, como os pólos repelem);
• Dispõe um efeito sobre os condutores eléctricos quando o íman e o condutor se estão a mover em relação um ao outro;
• Dispõe um efeito sobre o caminho percorrido pelas partículas carregadas electricamente que viajam no espaço livre.

Baseados nestes efeitos, os ímanes transformam a energia de uma forma para outra, sem qualquer perda permanente da sua própria energia. Exemplos de funções de ímanes são:

• Mecânicos para mecânicos – como atracção e repulsão.
• Mecânicos para eléctricos – como geradores e microfones.
• Mecânico ao mecânico – como motores, alto-falantes, deflexão de partículas carregadas.
• Mecânico ao calor – como correntes parasitas e dispositivos de torque de histerese.
• Efeitos especiais – como resistência magnética, dispositivos de efeito Hall, e ressonância magnética. (topo)

Como são feitos os ímãs?

Materiais modernos baseados em ímãs são feitos através de fundição, prensagem e sinterização, ligação por compressão, moldagem por injeção, extrusão, ou processos de calandragem. Uma vez fabricados, os ímãs muitas vezes precisam ser processados posteriormente por esmerilhamento ou outros processos de usinagem, e depois montados em uma montagem de nível seguinte. (topo)

Quais são os diferentes tipos de ímãs disponíveis?

Existem 3 tipos de ímãs: ímãs permanentes, ímãs temporários e ímãs eletromagnéticos. Os ímanes permanentes emitem um campo magnético sem a necessidade de qualquer fonte externa de magnetismo ou de energia eléctrica. Os ímãs temporários se comportam como ímãs enquanto presos ou próximos a algo que emite um campo magnético, mas perdem esta característica quando a fonte do campo magnético é removida. Os eletroímãs necessitam de eletricidade para se comportar como um ímã. (top)

O que é um íman permanente?

Imãs permanentes modernos são feitos de ligas especiais que têm sido encontradas através da investigação para criar ímanes cada vez melhores. Os ímãs permanentes têm um campo magnético que não se liga e desliga como os eletroímãs. As famílias mais comuns de materiais magnéticos hoje em dia são as feitas de alumínio-níquel-cobalto (Alnicos), Strontium-Iron (Ferrites, também conhecido como Cerâmica), Neodymium Iron Boron (NdfeB ímãs, por vezes referidos como “super ímãs”), e Samarium Cobalt. As famílias Samarium Cobalto e Neodímio Boro de Ferro são coletivamente conhecidas como Terras Raras. (topo)

O que são ímanes de terras raras?

Imãs de terras raras são ímanes que são feitos do grupo de elementos de terras raras. Os ímãs de terras raras mais comuns são os tipos de Boro de Ferro Neodímio e Cobalto de Samário. (topo)

3.0 Qual é a força do campo magnético da Terra?

A força do campo de superfície da Terra é de cerca de 0,75 gauss, mas varia até 10% dependendo da força do “campo de crosta”. Um intervalo de 0,85 a 0,60 pode ser encontrado em todo o globo. Tempestades geomagnéticas podem causar mudanças entre 1% a 5% que duram de horas a um dia ou mais. (topo)

Imãs de vontade perdem a sua potência com o tempo?

Modernos materiais magnéticos perdem uma fracção muito pequena do seu magnetismo ao longo do tempo. Para os materiais de Samarium Cobalt, por exemplo, isto tem demonstrado ser menos de 1% ao longo de um período de dez anos. Caso contrário, os ímanes permanentes são tão permanentes (é preciso fazer algum trabalho para tentar desmagnetizá-los ativamente). (top)

Pode ser remagnetizado um íman que tenha perdido o seu magnetismo?

Desde que o material não tenha sido danificado por calor extremo, os ímanes podem ser remagnetizados de volta à sua força original, se tiverem sido expostos a condições que os façam desmagnetizar. (topo)

Como se mede a resistência de um íman?

Mais comumente, Gaussmeters, Magnetometers, ou Pull-Testers são usados para medir a resistência de um íman. Gaussmeters medem a força em Gauss, Magnetometers medem em Gauss ou unidades arbitrárias (assim é fácil comparar um ímã com outro), e Pull-Testers podem medir a força de tração em libras, quilogramas, ou outras unidades de força. Os Gaussmeters especiais podem custar vários milhares de dólares. Nós estocamos vários tipos de Gaussmeters que custam entre $400 e $1,500 cada. (topo)

Se eu tiver um neo imã com um Br de 12.300 gauss, devo ser capaz de medir 12.300 gauss em sua superfície?

A resposta simples é não. O valor do Br é medido em condições de circuito fechado. Um íman de circuito fechado não é de grande utilidade. Na prática, você vai medir um campo que é inferior a 12.300 Gauss perto da superfície do ímã. A medição real dependerá se o ímã tem algum aço ligado a ele, a que distância da superfície você faz a medição, e o tamanho do ímã (assumindo que a medição está sendo feita à temperatura ambiente). Por exemplo, um ímã de disco de Neodímio Grau 35 com 1/4″ de diâmetro, medirá aproximadamente 2.500 Gauss a 1/16″ de distância da superfície, e 2.200 Gauss a 1/8″ de distância da superfície. (topo)

Posso fazer um íman que já tenho mais forte?

A partir do momento em que um íman está totalmente magnetizado, não pode ser feito mais forte – está “saturado”. Nesse sentido, os ímanes são como baldes de água: uma vez cheios, não podem ficar mais “cheios”. (topo)

Como é que a força de um íman cai sobre a distância?

A força de um campo magnético cai aproximadamente exponencialmente sobre a distância. Aqui está um exemplo de como o campo (medido em Gauss) cai com a distância para um imã de disco de cobalto Samarium Grau 18, que tem 1″ de diâmetro e 1/2″ de comprimento. (topo)

Qual é a equação da força do campo em relação à distância?

Para um íman circular com raio R e comprimento L, o campo na linha central do íman a uma distância X da superfície pode ser calculado pela seguinte fórmula (onde Br é a Indução Residual do material):

Existem fórmulas adicionais que podem ser usadas para calcular o campo a partir de um íman rectangular e ímanes noutras configurações, mas as fórmulas ficam demasiado longas e complexas para serem incluídas aqui! (topo)

4.0 O que posso utilizar para bloquear um campo magnético?

Apenas os materiais que são atraídos por um íman podem “bloquear” um campo magnético. Dependendo da espessura da peça de bloqueio, esta irá bloquear parcial ou completamente o campo magnético. (topo)

5.0 O que são pólos magnéticos?

Pólos magnéticos são as superfícies de onde emanam as linhas invisíveis do fluxo magnético e que se ligam ao íman no retorno. (topo)

Quais são as definições padrão da indústria dos pólos “Norte” e “Sul”?

O Pólo Norte é definido como o pólo de um íman que, quando livre para rodar, procura o Pólo Norte da Terra. Em outras palavras, o Pólo Norte de um imã procura o Pólo Norte da Terra. Da mesma forma, o Pólo Sul de um íman procura o Pólo Sul da Terra. (topo)

Como se pode saber qual é o Pólo Norte se não estiver marcado?

Não se pode saber olhando. Você pode dizer colocando uma bússola perto do ímã. A ponta da agulha que normalmente aponta para o Pólo Norte da Terra apontaria para o Pólo Sul do íman. (topo)

6.0 Como se comportam as linhas de fluxo magnético?

A resposta geral é “Predictably”! As linhas de força são tridimensionais, envolvendo um íman de barra em todos os lados.

Repelar os pólos e, ao contrário dos pólos, atrair. Quando pólos opostos de um íman são reunidos, as linhas de força unem-se e os ímanes puxam juntos.

Quando os pólos de um íman são reunidos, as linhas de força afastam-se umas das outras e os ímanes repelem-se uns aos outros.

(top)

7.0 O que significa “direcção de orientação magnética”?

Os materiais magnéticos mais modernos têm um “grão” na medida em que só podem ser magnetizados para um efeito máximo através de uma direcção. Esta é a “direção de orientação”, também conhecida como “eixo fácil”, ou “eixo”.

Imãs não orientados (também conhecidos como “ímãs isotrópicos”) são muito mais fracos que os ímãs orientados, e podem ser magnetizados em qualquer direção. Os ímãs orientados (também conhecidos como “ímãs anisotrópicos”) não são iguais em todas as direções – eles têm uma direção preferida na qual devem ser magnetizados. (topo)

8.0 Existe um íman temporário?

O ferro e certas ligas de ferro podem ser muito facilmente magnetizados, mesmo em um campo fraco. No entanto, assim que o campo é removido, o magnetismo é perdido. Estes materiais fazem excelentes ímanes temporários que são utilizados, por exemplo, em telefones e motores eléctricos. (topo)

9.0 O que são eletroímãs?

Electromagnetos são produzidos colocando um núcleo metálico (geralmente uma liga de ferro) dentro de uma bobina de fio que transporta uma corrente elétrica. A eletricidade na bobina produz um campo magnético, que é conduzido através do núcleo de ferro. Sua resistência depende da força da corrente elétrica e do número de bobinas do fio. A sua polaridade depende da direção do fluxo de corrente. Enquanto a corrente flui, o núcleo comporta-se como um íman, mas assim que a corrente pára, as propriedades magnéticas são perdidas. Motores elétricos, televisores, trens maglev, telefones, computadores e muitos outros dispositivos modernos usam eletroímãs. (topo)

10.0 O que é um conjunto magnético?

Um conjunto magnético consiste em um ou mais ímanes, e outros componentes, como o aço, que geralmente afectam o funcionamento do íman. (topo)

Como devo montar ímanes no meu dispositivo?

• Se for necessário fixar um íman a um dispositivo, pode utilizar quer meios mecânicos, quer colas para fixar o íman no seu lugar.
• As colas são frequentemente utilizadas para fixar os ímanes no seu lugar. Se os ímãs estão sendo colados em superfícies irregulares, você precisará de um adesivo com bastante “corpo” para que ele se adapte à superfície irregular. As colas quentes têm funcionado bem na colagem de ímanes a cerâmica, madeira, tecido e outros materiais. Para ímãs sendo aderidos ao metal, “super-colas” podem ser usadas muito eficazmente.
• Nós podemos fornecer ímãs flexíveis com um adesivo já anexado ao ímã: tudo o que você precisa fazer é descascar o revestimento e anexar ao seu produto.
• Como em todas as aplicações adesivas, é muito importante garantir que todas as superfícies a serem coladas estejam limpas e secas antes da colagem.

(topo)

11.0 Posso maquinar ímanes?

Magnets podem ser maquinados. No entanto, materiais magnéticos duros – ao contrário dos materiais magnéticos flexíveis ou do tipo borracha – são extremamente difíceis de usinar. Os ímãs devem ser usinados usando ferramentas diamantadas ou rebolos macios, e no estado não magnetizado, na medida do possível. Em geral, é melhor não tentar usinar materiais com ímãs duros, a menos que você esteja familiarizado com estas técnicas especializadas de usinagem. (topo)

12.0 Dicas de manuseio e armazenamento de ímãs

• Tenham sempre cuidado! Os ímanes podem partir-se e ferir o pessoal ou danificar os próprios ímanes.
• Prender ímanes longe de suportes magnéticos – tais como disquetes e cartões de crédito – e monitores de computador.
• Armazenar ímanes em recipientes fechados, para que não atraiam detritos metálicos.
• Se vários ímanes estiverem a ser armazenados, devem ser armazenados em posições de atracção.
• Os ímanes Alnico devem ser armazenados com “guardiões” (placas de ferro ou aço magnético que ligam os pólos do íman) uma vez que podem ser facilmente desmagnetizados.
• Os ímanes devem ser mantidos afastados dos pacemakers!

(topo)

13.0.1 Quanto custam os ímanes?

Os custos dos diferentes materiais de ímanes variam significativamente de um para o outro. Aqui está um guia aproximado sobre o custo dos ímãs.

* Nota: os custos aqui apresentados são custos relativos baseados em grandes volumes de materiais magnéticos que não têm usinagem especial ou outras características.

Numa base de custo por libra, os ímanes de neodímio parecem muito caros. Entretanto, em uma base de custo por BHmax, eles não parecem ser tão caros. Muitas vezes, usando um ímã mais poderoso, todo o dispositivo em que o ímã entra pode ser miniaturizado, produzindo economias de custo que favorecem os materiais magnéticos mais poderosos. (topo)

13.0.2 Como encomendar ímanes?

Para encomendar ímanes de forma eficiente, precisa de ter uma boa ideia do que quer realizar. Aqui estão alguns itens que você precisará considerar:

• Caráter geral de aplicação – Segurar, mover, levantar, etc.
• Forma do ímã desejado – Disco, Anel, Retângulo, etc.
• Tamanho do ímã desejado – Diâmetro, comprimento, largura, altura, etc.
• Tolerâncias – que variação nas dimensões é permitida.
• Condições íman será usado em – Temperatura elevada, humidade, exterior, interior, etc.
• Força do íman necessária – Em libras de força de retenção, Gauss, etc.
• Magnet não deve custar mais do que? – Isto eliminará certos materiais da consideração.
• Quantidades que você precisará

Questões sobre ímãs?

Contacte-nos hoje ou envie-nos um pedido de orçamento e diga-nos como podemos ajudar. (topo)