¿Qué es un Imán de Enlace?
Es un término genérico para los imanes que se procesan y moldean amasando imanes de grano fino en caucho o plástico.
Los imanes de ferrita normales se utilizan como juntas de puertas de frigoríficos y vitrinas, o como pizarras blancas, convirtiéndolos en tableros y procesando la superficie con plástico.
Los que utilizan imanes de tierras raras con gran fuerza magnética, como los imanes de neodimio, se moldean en diversas formas y se utilizan industrialmente en pequeños motores, componentes electrónicos y motores de accionamiento de trenes.
Aplicaciones de los Imanes de Enlace
Además de poder diseñarse y fabricarse libremente, los imanes de enlace también pueden procesarse y moldearse después de la producción.
Los imanes de ferrita se utilizan fácilmente en la vida cotidiana como cintas y láminas magnéticas, además de utilizarse para puertas de frigoríficos y como pizarras blancas.
Los imanes con una fuerza magnética extremadamente alta, como los imanes de neodimio y los imanes de nitruro de hierro y samario, se incorporan a pequeños motores y se utilizan en discos duros y como motores de accionamiento para coches, trenes y ascensores.
Principios de los Imanes de Enlace
Los imanes permanentes que se utilizan actualmente en la industria se clasifican en imanes fundidos, imanes sinterizados e imanes de enlace.
De éstos, los imanes de enlace (imanes de enlace polimérico) se fabrican a partir de compuestos magnéticos en los que una alta concentración de polvo fino (polvo magnético) de ferrita o imanes de tierras raras se amasa y dispersa en un aglutinante como resina polimérica o caucho.
Tras su producción, pueden procesarse y moldearse en estructuras complejas con gran precisión, y no sólo tienen excelentes propiedades mecánicas, como la resistencia al agrietamiento y al astillado, sino que también pueden moldearse fácilmente en metal, hacerse finos y largos y anchos, lo que no es posible con los imanes fundidos o sinterizados.
Además, puede fabricarse en serie y tiene muchas ventajas destacables como material industrial.
En particular, el uso de imanes de tierras raras con gran fuerza magnética es esencial para los pequeños motores y componentes electrónicos que se utilizan hoy en día, y se puede conseguir una mayor miniaturización y eficiencia mejorando el rendimiento de los propios imanes de enlace.
Los imanes de enlace de tierras raras también son útiles para hacer generadores más pequeños y potentes, y se espera que su uso en la generación de energía se amplíe en el futuro.
Diferencias entre Imanes de Enlace e Imanes Sinterizados
Los imanes de enlace se fabrican solidificando el polvo magnético con resina. Los imanes sinterizados, en cambio, se fabrican prensando el polvo magnético y cociéndolo a altas temperaturas.
Cuando se comparan en términos de propiedades magnéticas y resistencia al calor, los imanes sinterizados son superiores a los imanes de enlace, que se fabrican con una mezcla de resina. Esto se debe a que la resina mezclada en los imanes de enlace es una sustancia no magnética.
Sin embargo, cuando se trata de precisión dimensional, los Imanes de Enlace son superiores, ya que pueden mecanizarse de forma compleja. Esto se debe a que los imanes sinterizados están sujetos a una mayor contracción de sinterización durante el proceso de fabricación.
Los Imanes de enlace favorecen la evolución de los motores
Hoy en día, a medida que los problemas medioambientales se agravan, el mercado de los motores también experimenta cambios significativos. Los motores se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como automóviles y electrodomésticos, y representan una gran proporción del consumo total de electricidad en Japón. Ahorrar la energía utilizada en estos motores es una cuestión muy importante para lograr una sociedad con bajas emisiones de carbono.
En este contexto, está aumentando la demanda de motores PM, que son motores síncronos con imanes permanentes en el rotor.
Los motores PM con imanes permanentes son energéticamente más eficientes y eficaces que los motores sin imanes permanentes (por ejemplo, los motores de inducción). Esto se debe a que los motores PM no generan pérdidas en el rotor, ya que por él no circula corriente secundaria.
Los motores PM pueden dividirse a su vez en dos tipos según la construcción de la sección del rotor: motores SPM y motores IPM: los motores SPM tienen imanes permanentes “pegados” a la sección del rotor, mientras que los motores IPM tienen imanes permanentes “incrustados” en la sección del rotor. Los motores IPM con imanes incrustados son capaces de alcanzar mayores velocidades y tienen una mayor seguridad mecánica.
La tecnología de estos motores PM se apoya en imanes de tierras raras con gran fuerza magnética, pero los imanes de tierras raras han sido señalados como un riesgo de adquisición debido a la subida de los precios y a la inestabilidad del suministro por las restricciones a la exportación en China y otros factores.
Sin embargo, en los últimos años se han desarrollado nuevas tecnologías, como la invención de motores IPM que utilizan imanes de enlace fabricados con samario, que no son imanes de tierras raras. Los imanes de enlace están favoreciendo la evolución de los motores.