Mecanizado de imanes: ¿Cómo se moldean los imanes con precisión?

Muchas personas piensan que los imanes se moldean una vez durante la producción, pero ese no es el caso. La mayoría de los imanes, especialmente los de tierras raras, requieren un mecanizado cuidadoso para alcanzar su tamaño y tolerancia finales.

El mecanizado de imanes de tierras raras es esencial porque su naturaleza dura y frágil impide que se fabriquen con dimensiones finales en una sola operación. Cortar, taladrar y rectificar son pasos clave para lograr precisión.

Incluso con materiales magnéticos potentes como NdFeB y SmCo, es imposible omitir el mecanizado. Aquí está el por qué y cómo lo abordo con los clientes en la industria de los imanes.

¿Qué es el mecanizado de imanes?

El mecanizado de imanes no puede ser ignorado. La mayoría de los imanes no se pueden moldear o prensar en su forma final, especialmente los de tierras raras sinterizadas.

El mecanizado de imanes se refiere al proceso de modificar la forma, tamaño y superficie de los imanes mediante métodos como corte, rectificado o taladrado para lograr dimensiones precisas.

Corte con hilo

¿Por qué no podemos omitir el mecanizado?

Los imanes de tierras raras como NdFeB sinterizado son muy duros pero también frágiles. Durante las etapas de prensado y sinterizado, no podemos controlar la forma con alta precisión. Los bloques de imanes salen rugosos, sobredimensionados y a menudo con brechas de tolerancia.

Ahí es donde entra el mecanizado. Sin él, no se pueden cumplir las especificaciones dimensionales estrictas requeridas en industrias como motores, sensores y dispositivos médicos.

¿Cuáles son las principales técnicas de mecanizado?

Cada método tiene su propio papel dependiendo del tipo de material, la complejidad de la forma y la precisión requerida.

¿Cómo mecanizas imanes?

Mecanizar imanes no es como mecanizar acero o plástico. Requiere cuidado adicional debido a las propiedades del material del imán.

Los imanes se mecanizan usando herramientas como hojas de diamante o ruedas de molienda. El método depende del tipo de imán, forma y aplicación. La precisión y el cuidado son cruciales.

1. Técnicas de corte

Corte con hoja

Utilizamos hojas recubiertas de diamante o CBN. El grosor de la hoja, la velocidad y el avance afectan la calidad y la tolerancia final.

Subtipos:

• Corte cilíndrico: A menudo utilizado para imanes en forma de disco.
• Corte interno: Utilizado para cortar agujeros o perfiles internos.

Corte con hilo y corte láser

Estos métodos son ideales para crear formas complejas. La EDM con hilo y los láseres ofrecen resultados precisos, pero son más lentos y costosos. Recomiendo estos para lotes pequeños o piezas de alta precisión.

Corte con sierra de alambre

Este es un método de referencia para cortar láminas delgadas o formas delicadas con daño mínimo.

2. Técnicas de taladrado

Los imanes con orificios internos—especialmente los de tipo anillo y arco—a menudo necesitan ser taladrados después del sinterizado.

Tipos de taladrado:

• Taladrado sólido: Realizado con herramientas de diamante o láser. Mejor para orificios pequeños.
• Taladrado hueco: Se usa cuando los orificios son mayores de 4 mm. Podemos reutilizar el núcleo del orificio para fabricar otras piezas, mejorando el uso del material.

3. Técnicas de rectificado

Este paso asegura la planitud de la superficie, tolerancias ajustadas y apariencia estética.

Tipos de rectificado:

• Rectificado cilíndrico
• Rectificado interno
• Rectificado de superficie
• Rectificado de copia: Diseñamos ruedas de rectificado para que coincidan con el contorno final.

Para la mayoría de mis clientes, el rectificado es el paso de mecanizado más frecuente, especialmente al producir imanes para motores o sensores.

4. Barrileteado / Chaflán

Algunos clientes solicitan bordes seguros—especialmente en ensamblajes que implican manejo. El barrileteado ayuda a eliminar bordes afilados, haciendo que el ensamblaje sea más seguro y ergonómico.

¿Qué es la fabricación de imanes?

Muchas personas confunden la fabricación de imanes con el mecanizado de imanes. Son pasos diferentes en el proceso.

La fabricación de imanes incluye todas las etapas desde el polvo crudo hasta el componente magnético final, incluyendo prensado, sinterizado y, a veces, mecanizado.

Etapas principales de la fabricación

El mecanizado ocurre después del sinterizado y antes del recubrimiento. Por eso, elegir el enfoque de mecanizado correcto es fundamental, especialmente si se involucran recubrimientos como Ni-Cu-Ni o epoxi. Un mecanizado inadecuado puede dañar la superficie, provocando mala adhesión o corrosión.

¿Cómo se usan los imanes en maquinaria?

Los imanes mecanizados son esenciales en la maquinaria moderna. Casi todos los sistemas electromecánicos los utilizan.

Los imanes en las máquinas convierten la energía eléctrica en movimiento, detectan la posición o sujetan componentes. Los imanes mecanizados con precisión permiten sistemas compactos y de alto rendimiento.

foto de motor sin núcleo de diseños de Assun Motor

¿A dónde van los imanes mecanizados?

1. Motores

Los motores de imanes permanentes necesitan imanes con formas precisas para equilibrar la dinámica del rotor. La mayoría de los rotores utilizan imanes de arco, que mecanizamos con tolerancias estrictas.

2. Sensores

Los sensores de efecto Hall utilizan imanes diminutos que deben ajustarse perfectamente en las carcasas. Un par de micrones de desajuste pueden afectar el rendimiento.

3. Dispositivos Médicos

Las máquinas de resonancia magnética, herramientas quirúrgicas y bombas utilizan imanes pequeños personalizados. Estos deben ser mecanizados y perforados con alta precisión y sin rebabas.

4. Aeroespacial y Robótica

Las aplicaciones espaciales y robóticas exigen conjuntos de imanes ligeros y potentes. Mecanizamos según especificaciones exactas para garantizar rendimiento y seguridad.

Consideraciones sobre el tipo de imán

Los imanes de unión, como los moldeados por inyección, solo necesitan recortes menores. Pero los imanes moldeados por compresión aún requieren mecanizado, especialmente si se necesita una altura o planitud precisas.

Conclusion

El mecanizado de imanes es un paso clave para garantizar el rendimiento y el ajuste. Convierte bloques magnéticos en bruto en componentes precisos y utilizables.