Los imanes se utilizan en muchas industrias, desde la fabricación hasta la ingeniería, y a menudo deben funcionar en condiciones de temperatura extrema. Seleccionar el imán adecuado para aplicaciones de alta temperatura es fundamental para obtener el mejor rendimiento y durabilidad. En este artículo, analizaremos cómo afecta la temperatura a los imanes y revisaremos los principales tipos de imanes resistentes a altas temperaturas, sus propiedades y aplicaciones típicas.

 

Cómo afecta la temperatura al rendimiento del imán

Antes de profundizar en los tipos de imanes resistentes a altas temperaturas, hablemos de cómo la temperatura ambiente afecta las propiedades magnéticas. En general, el calor reduce la fuerza de un imán, y el frío aumenta su magnetismo. Los entornos de alta temperatura pueden hacer que los imanes pierdan parte de su magnetización de forma permanente, dependiendo de cuánto supere los límites del imán la temperatura de funcionamiento.

1) Temperatura máxima de funcionamiento vs. Temperatura de Curie:

Cada imán tiene una temperatura máxima de funcionamiento donde comienza a perder sus propiedades magnéticas. Una vez que se supera esta temperatura, se produce una pérdida magnética irreversible. La temperatura de Curie es el punto en el que un imán pierde toda su magnetización. Ambas temperaturas son diferentes según el tipo y grado de imán.

2) Pérdida magnética reversible vs. irreversible:

Si calientas un imán por encima de su temperatura máxima de funcionamiento pero no hasta su temperatura de Curie, puede experimentar una pérdida reversible. Esto significa que la fuerza del imán puede volver una vez que se enfría. Sin embargo, si lo expones a temperaturas extremas durante mucho tiempo o lo llevas a la temperatura de Curie, tendrás una pérdida irreversible. Esto significa que el magnetismo no volverá.

 

Tipos comunes de imanes resistentes a altas temperaturas

Aquí están los imanes resistentes a altas temperaturas más comunes que puedes usar. Cada uno tiene propiedades únicas que lo hacen adecuado para diferentes aplicaciones.

  1. Imanes AlNiCo (Aluminio-Níquel-Cobalto)

Temperatura máxima de funcionamiento: Hasta 525°C

Temperatura de Curie: ~850°C

Los imanes AlNiCo están hechos de una aleación de aluminio, níquel, cobalto y hierro. Pueden soportar las temperaturas más altas de cualquier imán comercial, llegando hasta 525°C. Se utilizan en sensores, pastillas de guitarra y aplicaciones industriales de alta temperatura porque son muy estables térmicamente. Aunque han sido reemplazados por imanes de tierras raras más potentes en muchas aplicaciones, todavía se prefieren en lugares con calor extremo.

  1. Imanes de ferrita (cerámicos)

Temperatura máxima de funcionamiento: Hasta 250°C

Temperatura de Curie: ~450°C

Los imanes de ferrita, también llamados imanes cerámicos, están hechos principalmente de óxido de hierro y otros elementos metálicos. Aunque tienen un límite de temperatura inferior al de otros imanes resistentes a altas temperaturas, son económicos y aislantes eléctricos. Se encuentran en transformadores y cables de ordenador porque son una solución económica para aplicaciones que no superan los 250°C.

  1. Imanes SmCo (Samario-Cobalto)

Temperatura máxima de funcionamiento: 310-400°C

Temperatura de Curie: ~700°C

Los imanes de Samario Cobalto (SmCo) son muy duraderos, con una alta fuerza magnética y una excelente resistencia a la temperatura. Estos imanes son ideales para entornos de altas temperaturas, especialmente en ingeniería aeroespacial y automotriz. Son más resistentes a la corrosión y oxidación que los imanes de neodimio y tienen una excelente resistencia a la desmagnetización. Por eso se utilizan en aplicaciones con extremos de temperaturas altas y bajas. 

  1. Imanes NdFeB (Neodimio-Hierro-Boro)

Temperatura máxima de funcionamiento: 80-200°C dependiendo de la calidad

Temperatura de Curie: 310-340°C

Los imanes de neodimio son los imanes comerciales más potentes que puedes obtener en términos de fuerza magnética. Sin embargo, su resistencia a altas temperaturas es menor que la de los imanes SmCo y AlNiCo. Los imanes de neodimio tienen diferentes grados según la cantidad de calor que puedan soportar:

M (80-100°C)

H (100-120°C)

SH (120-150°C)

UH (150-180°C)

EH (180-200°C)

En un entorno de altas temperaturas, los imanes de neodimio pierden 0,11% de su magnetismo por cada aumento de 1°C en la temperatura. Esta pérdida suele ser reversible siempre que no se supere la temperatura máxima.

temperatura máxima de trabajo para diferentes imanes

Temperatura máxima de trabajo para imán de AlNiCo, imán de ferrita, imán de SmCo, imán de NdFeB

 

Factores clave que influyen en el rendimiento del imán en altas temperaturas

Además del tipo de imán, hay algunas otras cosas a considerar en cuanto al rendimiento de los imanes a altas temperaturas:

Temperatura ambiente y humedad:

Los imanes expuestos a altas temperaturas y condiciones de humedad pueden deteriorarse más rápidamente. Los imanes de neodimio, por ejemplo, se corroen, por lo que suelen estar recubiertos con algo como níquel o epoxy para protegerlos en esos entornos.

Composición del material:

Diferentes imanes están hechos de diferentes materiales y, por lo tanto, tienen diferentes niveles de resistencia. Los imanes de ferrita, por ejemplo, son cerámicos, por lo que son muy resistentes al calor pero frágiles. Los imanes de neodimio, por otro lado, están hechos de una aleación metálica, por lo que necesitan ser recubiertos para durar, especialmente en ambientes húmedos o corrosivos.

 

Aplicaciones de imanes a altas temperaturas

Hay muchas industrias donde necesitas imanes que puedan soportar altas temperaturas porque el rendimiento debe mantenerse constante cuando las cosas se calientan:

Aeroespacial: Los motores de turbinas y otras piezas utilizan imanes a altas temperaturas donde la temperatura es elevada.

Automoción: Motores eléctricos, sensores y otras piezas de automóviles usan imanes que pueden soportar altas temperaturas porque el motor y otras partes se calientan.

Fabricación e Ingeniería: Los imanes a altas temperaturas se utilizan en procesos industriales como soldadura o mecanizado a altas temperaturas. Mantienen su magnetismo aunque la temperatura fluctúe.

Dispositivos médicos: Algunos equipos e instrumentos médicos necesitan imanes que funcionen a temperaturas de esterilización, que son altas.

 

Cómo Elegir Imanes a Altas Temperaturas

El imán a altas temperaturas adecuado para tu aplicación depende de tus condiciones específicas de operación. Necesitas conocer la temperatura máxima, cuánto tiempo estará expuesto a esa temperatura y factores ambientales como la humedad. Los imanes AlNiCo, ferrita, SmCo y NdFeB tienen diferentes niveles de resistencia al calor. Cada uno se usa en diferentes aplicaciones comerciales e industriales. Antes de elegir un imán, debes conocer la temperatura máxima de operación y la temperatura de Curie del imán.

Para más información sobre imanes a altas temperaturas o para solicitar una cotización para tus necesidades de imanes, visita NBAEM. Trabajamos con empresas e industrias de todo el mundo para ofrecer soluciones de alta calidad.