LOS SECRETOS
De los imanes
Jose Mª Ala!e
Empezaremos hablando de los diferentes tipos de imanes. IMANES DE FERRITA Los imanes de Ferrita de Bario y Estroncio son componentes económicos y de calidad que se pueden encontrar en aplicaciones tan diversa como automatización, control, medición, etc. Los imanes de ferrita pueden ser isótropos o anisótropos. Para calidades anisotrópicas se aplica, durante el proceso de prensado, un campo magnético. Este proceso produce un alineamiento de las partículas en una sola dirección, con lo que se obtienen mejores características magnéticas. A través de la sinterización (tratamiento térmico a altas temperaturas), se obtienen las piezas con su forma y solidez definitivas. Propiedades químicas del imán L o s imanes de ferrita tienen la estequiometría BaFe12O19 ó SrFe12O19 y son óxidos cerámicos. Están compuestos de aprox. un 80% de óxido de hierro (Fe2O3) y aprox. un 20% de óxido de bario (BaO) u óxido de estroncio (SrO). Las materias primas son de fácil adquisición y de bajo coste. Este imán es resistente a muchas
sustancias químicas, como por ejemplo a disolventes, lejías y ácido fluorhídrico, se determina la estabilidad esencialmente por la temperatura, la concentración y el tiempo de corrosión del medio. En principio, debería ser determinada la estabilidad por medio de experimentos a largo plazo. Propiedades mecánicas del imán Debido a su carácter cerámico, las ferritas son quebradizas y sensibles a golpes o flexiones. Por su gran dureza (Mohs 6-7), deben ser mecanizadas con útiles de diamante. Otros datos físicos se dan a conocer en las tablas de las páginas siguientes. Propiedades magnéticas del imán L o s datos característicos magnéticos del imán de ferrita se encuentran también en las páginas siguientes en forma de diagramas o de tablas. Las temperaturas de trabajo de las ferritas se centran principalmente entre –40ºC y 250ºC.
IMANES DE TIERRAS RARAS
Los imanes de Neodimio y Samario representan la última generación de los materiales magnéticos. Dichos imanes poseen propiedades muy superiores a las tradicionales. Su alta coercitividad y su elevada remanencia nos permiten nuevos diseños. La utilización de estos imanes está condicionada, sobre todo, por el factor temperatura: disponemos de una amplia gama que abarca desde los 80º C hasta los 180º C en la calidad Neodimio (Nd) y de los 200º C hasta los 350º C en la calidad Samario (Sm). Cabe destacar la importancia del factor corrosión, sobre todo en los materiales de calidad Neodimio. Para evitar problemas de oxidación, la solución que aplicamos es recubrir los imanes; dicho recubrimiento
puede variar según las necesidades de nuestros clientes. Los imanes de Samario no presentan ningún problema de oxidación.
El proceso de fabricación de estos tipos de imanes magnéticos basados en Tierras Raras, resulta bastante complejo. La materia prima necesaria para su aleación tiene que ser minuciosamente mezclada en vacío. Es entonces cuando las partículas de esta materia se mezclan según las tolerancias definidas. Finalmente se sinterizan en unos hornos especiales, obteniendo así un producto final extremadamente duro que, únicamente, se puede trabajar con maquinaria de electroerosión o bien, con maquinaria especial provista de herramientas de diamante. Igualmente se utilizan procesos de enfriamientos para su tratamiento. Los materiales magnéticos compuestos de tierras raras son Samario-Cobalto y Neodimio. El imán de Neodimio y Samario-Cobalto puede ser utilizado en temperaturas bajo 0º C.
IMANES DE ALNICO
El imán de álnico está compuesto por Aluminio, Níquel y Cobalto. Este tipo de imán posee una inducción remanente muy elevada, pero una coercitividad muy baja. Asimismo, presenta una gran estabilidad en temperaturas extremas, manteniendo sus características magnéticas entre –250º C y 425º C. El imán de álnico tiene una elevada inducción magnética. Este tipo de imán se utiliza principalmente en aparatos de medición y sistemas de detección por campos magnéticos (pesaje analítico, frenos, …). Esta calidad de imán es la que presenta un mejor comportamiento frente al aumento de temperatura.
