Cuando diseñas aplicaciones con imanes permanentes, necesitas conocer el rango de temperatura al que estarán expuestos los imanes. Los cambios de temperatura afectan la fuerza del imán y su rendimiento. Si no entiendes esto, obtendrás algo que no funciona tan bien como deseas. Por lo tanto, necesitas saber cómo se comportan los diferentes materiales magnéticos con la temperatura.

Todos los materiales magnéticos tendrán un cambio en la densidad de flujo a medida que cambia la temperatura. En general, los imanes se vuelven más fuertes a medida que la temperatura disminuye, excepto los imanes de ferrita. Todos los imanes permanentes perderán parte de su rendimiento a medida que la temperatura aumenta. La pregunta es, “¿Recupero el rendimiento cuando se enfría?” Eso depende del tipo de material magnético y de la temperatura máxima a la que está diseñado para operar.

Existen tres tipos de pérdida de rendimiento magnético que puedes experimentar como resultado de la temperatura:

1. Pérdida reversible: Esto sucede cuando la temperatura del imán aumenta por encima de la temperatura ambiente, pero no supera su límite máximo de temperatura. Cuando el imán se enfría, recuperas todo tu rendimiento.
2. Pérdida irreversible: Cuando el imán supera su límite máximo de temperatura pero no supera su temperatura de Curie, pierdes un poco de rendimiento. Cuando se enfría, recuperas parte del rendimiento, pero nunca todo a menos que vuelvas a magnetizar el imán, lo cual generalmente no es rentable.
3. Pérdida permanente: Cuando el imán supera su temperatura de Curie, los dominios magnéticos en el imán cambian de estructura, y ese daño es permanente. No puedes recuperar ese rendimiento re-magnetizando el imán.

Aunque las hojas de datos de los imanes suelen incluir la temperatura de Curie, no es un número útil para el diseño práctico. No deberías operar cerca de la temperatura de Curie. Necesitas conocer la temperatura máxima de operación.

Imanes de neodimio son conocidos por su alta fuerza magnética a temperatura ambiente. Si los calientas, su rendimiento disminuye, incluso si no alcanzas su temperatura máxima. Por cada grado Celsius de aumento por encima de la temperatura ambiente, pierdes entre 0.08% y 0.12% de la fuerza del imán.

Los imanes de neodimio estándar tienen una temperatura máxima de 80°C. Existen grados de alta temperatura que puedes usar hasta 150°C, pero por encima de eso, es mejor usar un imán de samario-cobalto porque tendrá más fuerza. Si bajas de -138°C, la magnetización en el imán de neodimio cambia, y pierdes entre 10% y 20% del rendimiento del imán.

Imanes de cobalto de samario no son tan fuertes como los imanes de neodimio a temperatura ambiente, pero tienen mejor estabilidad térmica. Los imanes de neodimio comienzan a perder mucha fuerza por encima de 150°C. Los imanes de samario-cobalto pueden soportar hasta 350°C antes de comenzar a perder fuerza que no se recuperará al enfriarse. Por eso, se usan imanes de samario-cobalto en aplicaciones de alta temperatura donde se necesita resistencia térmica.

Imanes de Alnico son los siguientes imanes más fuertes después de los de neodimio. Tienen una alta remanencia y baja coercitividad. La desventaja de los imanes de alnico es su resistencia a la desmagnetización. No les gustan los campos magnéticos externos ni los golpes físicos. Pero los imanes de alnico tienen una excelente estabilidad térmica. Por cada grado Celsius de aumento en la temperatura, pierdes 0.02% de la fuerza del imán. Puedes usar imanes de alnico hasta 525°C (977°F) sin causar daños permanentes.

Imanes de ferrita son diferentes de los otros imanes. A medida que aumenta la temperatura, su resistencia a la desmagnetización mejora. Por cada grado Celsius de aumento, pierdes 0.2% de la fuerza del imán. Puedes usar imanes de ferrita hasta 180°C antes de que empiecen a perder fuerza que no se recuperará. Por eso, se ven en motores y generadores.

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Cuando diseñas con imanes, necesitas conocer el rango de temperatura al que estarán expuestos. Si no entiendes cómo responderán los imanes que estás usando a la temperatura, no obtendrás el rendimiento que deseas.

Los imanes de neodimio son imanes fuertes, pero no les gusta el calor. Los imanes de samario cobalto no son tan fuertes como los imanes de neodimio, pero son más estables a altas temperaturas. Los imanes de alnico pueden soportar el calor. Los imanes de ferrita funcionan bien con temperaturas altas y, a medida que se calientan, se vuelven más resistentes a la desmagnetización.

Al entender el entorno en el que operará su aplicación y seleccionar el material magnético adecuado, puede asegurarse de que su aplicación funcione como desea durante mucho tiempo. Por favor contáctenos para obtener más información sobre imanes.