Imanes permanentes: funcionamiento, tipos y elección
¿Qué es un imán permanente?
Un imán permanente es un material que, tras ser magnetizado, conserva su propio campo magnético durante mucho tiempo sin necesidad de alimentación eléctrica. Atrae materiales ferromagnéticos y, según la orientación de sus polos, atrae o repele otros imanes.
- Las denominaciones «imán permanente» e «imán de magnetismo duradero» se refieren habitualmente al mismo tipo de imán.
- No requiere corriente eléctrica.
- Cada imán tiene un polo norte y un polo sur.
- Su rendimiento puede verse reducido por altas temperaturas, impactos, corrosión o un campo magnético opuesto intenso.
¿Cómo funciona un imán permanente?
Un imán permanente contiene regiones magnéticas llamadas dominios. Durante la fabricación y la magnetización, una gran parte de estas regiones se alinean en la misma dirección.
El resultado es un campo magnético estable con dos regiones polares:
- un polo norte (N),
- un polo sur (S).
Los polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen. Si se rompe un imán permanente, no habrá polos separados; cada parte tendrá su propio polo norte y sur.
Imán permanente frente a electroimán
Un imán permanente
- funciona sin alimentación eléctrica,
- tiene un campo magnético de larga duración,
- no se puede encender ni apagar fácilmente,
- es compacto y de bajo consumo energético.
Electroimán
- Crea un campo magnético al hacer pasar corriente a través de una bobina.
- Se puede encender y apagar.
- Su potencia se puede regular mediante la corriente dentro de ciertos límites.
- Requiere alimentación eléctrica y puede calentarse.
¿Cuándo elegir cada tipo?
Un imán permanente es adecuado para cierres, soportes, sensores y aplicaciones sin alimentación eléctrica. Un electroimán es útil cuando se necesita controlar la fuerza magnética o desactivarla por completo.
¿De qué materiales están hechos los imanes permanentes?
Los imanes de neodimio NdFeB
Imanes de neodimio ofrecen una fuerza muy elevada en dimensiones reducidas. Sin embargo, las variantes comunes son sensibles a la humedad y a las altas temperaturas, por lo que suelen tener un recubrimiento protector.
Los imanes de samario-cobalto SmCo
Los imanes de samario tienen alta resistencia a la temperatura y buena resistencia a la corrosión. Se utilizan en aplicaciones industriales y técnicas exigentes.
Imanes de ferrita
Las ferritas duras, también conocidas como imanes cerámicos, son económicas, resistentes a la corrosión y soportan bien las altas temperaturas. Para el mismo tamaño, suelen ser menos potentes que los imanes de neodimio.
Los imanes de AlNiCo
Están fabricados con aleaciones de aluminio, níquel y cobalto. Destacan por su estabilidad térmica, pero son más sensibles a los efectos de un campo magnético inverso.
Imanes flexibles
Las láminas y cintas magnéticas contienen polvo de ferrita en un aglutinante plástico flexible. Son menos magnéticas, pero fáciles de cortar, doblar y usar para señalización o publicidad.
¿Es realmente permanente un imán permanente?
El término «permanente» no significa que el imán nunca se debilite. Cuando se utiliza correctamente, se mantiene estable durante mucho tiempo, pero su rendimiento puede verse reducido por:
- superar la temperatura máxima de funcionamiento,
- calentar hasta la temperatura de Curie,
- un campo magnético intenso de dirección opuesta,
- impactos violentos y roturas,
- corrosión del material magnético,
- un diseño inadecuado del circuito magnético.
La temperatura máxima de funcionamiento suele ser significativamente inferior a la temperatura de Curie. Por lo tanto, el imán puede debilitarse irreversiblemente antes de alcanzar la temperatura a la que desaparece por completo su configuración ferromagnética.
No desmagnetice los imanes con golpes ni fuego.
Los golpes pueden romper un imán frágil y el calentamiento puede dañar el acabado superficial o causar una pérdida irreversible de rendimiento. Para una desmagnetización controlada, se utiliza un dispositivo profesional con un campo magnético alterno.
¿Cómo elegir un imán permanente?
Antes de elegir, considere:
- la fuerza de separación necesaria,
- el tamaño y el espacio disponible,
- la forma del imán,
- dirección de magnetización,
- Temperatura de trabajo,
- Humedad y riesgo de corrosión,
- el método de fijación,
- la dirección de la carga real.
La fuerza de separación se mide al separar perpendicularmente el imán de una placa de acero limpia y de espesor suficiente. El barniz, una separación entre superficies, el óxido, las chapas finas o las cargas laterales pueden reducirla considerablemente.
Imanes permanentes seleccionados
Bloque de imán de samario de 15 × 10 × 3 mm
Imán de SmCo para aplicaciones donde la alta temperatura y la resistencia a la corrosión son importantes.
- Dimensiones 15 × 10 × 3 mm
- Material SmCo
- Resistencia térmica hasta 300 °C
- Sin la capa protectora superficial habitual
- Magnetización perpendicular a la superficie
- Código de producto 35021
Imán rectangular de neodimio de 40 × 20 × 20 mm
Imán atípico muy potente con dos orificios para tornillos avellanados y una parte redondeada.
- Dimensiones 40 × 20 × 20 mm
- Fuerza de separación 430 N
- Fuerza de separación aproximada 43 kg
- Peso 120 g
- Grado magnético N50
- Superficie niquelada
- Resistencia térmica hasta 80 °C
- Código de producto 20177
Advertencia: debido a su elevada fuerza, existe riesgo de atrapamiento grave de los dedos. El imán no está destinado a utilizarse como dispositivo de elevación certificado.
Ver producto
Imán de neodimio de 4 × 4 mm, N40EH
Pequeño imán de neodimio resistente a altas temperaturas para sensores y dispositivos técnicos compactos.
- Diámetro 4 mm
- Altura 4 mm
- Fuerza de separación 5,4 N
- Fuerza de separación aproximada 0,54 kg
- Peso 0,38 g
- Grado magnético N40EH
- Magnetizado paralelamente al eje
- Superficie niquelada
- Resistencia térmica hasta 200 °C
- Código de producto 28055
Preguntas frecuentes
¿Un imán de magnetismo duradero es lo mismo que un imán permanente?
Sí. Ambos términos se refieren a un imán que mantiene un campo magnético durante mucho tiempo sin alimentación eléctrica.
¿Puede debilitarse un imán permanente?
Sí. Las altas temperaturas, la corrosión, los campos opuestos intensos o los daños mecánicos pueden reducir su rendimiento.
¿Cuál es el tipo de imán permanente más potente?
Con un volumen comparable, los imanes de neodimio NdFeB, de uso común, ofrecen el mejor rendimiento.
¿Qué imán debería elegir para altas temperaturas?
Según la temperatura requerida, puede elegir un tipo especial de neodimio, SmCo, AlNiCo o ferrita adecuada.
¿Un imán permanente necesita electricidad?
No. Un electroimán necesita corriente eléctrica, no un imán permanente.
Resumen
Un imán permanente mantiene un campo magnético durante mucho tiempo sin alimentación eléctrica. Está fabricado principalmente con neodimio, samario, ferrita o materiales AlNiCo.
El término «permanente» no significa indestructible. Al elegir, tenga en cuenta la temperatura, la humedad, la fuerza necesaria, la forma, el acabado superficial y el tipo de carga.
Elija un imán permanente según su aplicación.
Compare los imanes de neodimio, samario, ferrita y AlNiCo según sus dimensiones, fuerza y resistencia a la temperatura.