Usinagem de ímanes: Como são moldados com precisão?

Muitas pessoas pensam que os ímanes são moldados uma vez durante a produção — mas isso não é verdade. A maioria dos ímanes, especialmente os de terras raras, requerem uma usinagem cuidadosa para atingir o seu tamanho final e tolerâncias.

A usinagem de ímanes de terras raras é essencial porque a sua natureza dura e frágil impede que sejam feitos às dimensões finais de uma só vez. Cortar, furar e limar são etapas-chave para alcançar a precisão.

Mesmo com materiais magnéticos poderosos como NdFeB e SmCo, é impossível evitar a usinagem. Aqui está o porquê — e como eu abordo isso com clientes na indústria de ímanes.

O que é a usinagem de ímanes?

A usinagem de ímanes não pode ser ignorada. A maioria dos ímanes não pode ser moldada ou prensada na sua forma final, especialmente os tipos sinterizados de terras raras.

A usinagem de ímanes refere-se ao processo de modificar a forma, o tamanho e a superfície dos ímanes usando métodos como corte, limagem ou furação para atingir dimensões precisas.

Corte com fio múltiplo

Por que não podemos evitar a usinagem?

Ímanes de terras raras como NdFeB sinterizado são muito duros, mas também frágeis. Durante as fases de prensagem e sinterização, não conseguimos controlar a forma com alta precisão. Blocos de ímanes saem ásperos, oversized e frequentemente com folgas de tolerância.

É aí que entra a usinagem. Sem ela, não é possível cumprir as especificações dimensionais rigorosas exigidas em indústrias como motores, sensores e dispositivos médicos.

Quais são as principais técnicas de usinagem?

Cada método tem seu papel dependendo do tipo de material, complexidade da forma e precisão requerida.

Como você usinagem ímãs?

Usinar ímãs não é como usinar aço ou plástico. Requer cuidado extra devido às propriedades do material magnético.

Os ímãs são usinados usando ferramentas como lâminas de diamante ou rodas de moagem. O método depende do tipo de ímã, forma e aplicação. Precisão e cuidado são essenciais.

1. Técnicas de Corte

Corte com lâmina

Usamos lâminas revestidas com diamante ou CBN. A espessura da lâmina, velocidade e avanço afetam a qualidade e a tolerância final.

Subtipos:

• Corte cilíndrico: Frequentemente usado para ímãs em forma de disco.
• Corte interno: Usado para fazer furos ou perfis internos.

Corte com fio e corte a laser

Estes métodos são excelentes para criar formas complexas. EDM com fio e lasers oferecem resultados precisos, mas são mais lentos e mais caros. Recomendo geralmente estes para peças de pequeno lote ou alta precisão.

Corte com serra de fio

Este é um método de referência para cortar fatias finas ou formas delicadas com dano mínimo.

2. Técnicas de Perfuração

Ímãs com orifícios internos—especialmente tipos de anel e arco—frequentemente precisam de perfuração após o sinterizado.

Tipos de Perfuração:

• Perfuração Sólida: Realizada com ferramentas de diamante ou laser. Melhor para pequenos orifícios.
• Perfuração Oca: Usada quando os orifícios têm mais de 4mm. Podemos reutilizar o núcleo do orifício para fazer outras peças, melhorando o uso do material.

3. Técnicas de Esmerilhamento

Esta etapa garante a planura da superfície, tolerâncias apertadas e aparência estética.

Tipos de Esmerilhamento:

• Esmerilhamento Cilíndrico
• Esmerilhamento Interno
• Esmerilhamento de Superfície
• Esmerilhamento de Cópia: Projetamos rodas de esmerilhar para corresponder ao contorno final.

Para a maioria dos meus clientes, o esmerilhamento é a etapa de usinagem mais frequente, especialmente na produção de ímãs para motores ou sensores.

4. Esmerilhamento de Barril / Chanfro

Alguns clientes solicitam arestas seguras—especialmente em montagens que envolvem manuseio. O esmerilhamento de barril ajuda a remover arestas afiadas, tornando a montagem mais segura e ergonómica.

O que é a fabricação de ímãs?

Muitas pessoas confundem a fabricação de ímãs com a usinagem de ímãs. São etapas diferentes no processo.

A fabricação de ímãs inclui todas as fases desde o pó bruto até o componente magnético final, incluindo prensagem, sinterização e, às vezes, usinagem.

Principais etapas da fabricação

A usinagem ocorre após a sinterização e antes do revestimento. Por isso, escolher a abordagem de usinagem correta é fundamental—especialmente se revestimentos como Ni-Cu-Ni ou epóxi estiverem envolvidos. Usinagem inadequada pode danificar a superfície, levando a má aderência ou corrosão.

Como os ímãs são utilizados em maquinaria?

Ímãs usinados são essenciais na maquinaria moderna. Quase todos os sistemas eletromecânicos os utilizam.

Ímãs em máquinas convertem energia elétrica em movimento, detectam posição ou seguram componentes. Ímãs usinados com precisão permitem sistemas compactos e de alto desempenho.

foto de motor sem núcleo de designs Assun Motor

Para onde vão os ímãs usinados?

1. Motores

Motores de íman permanente precisam de ímanes com formas precisas para equilibrar a dinâmica do rotor. A maioria dos rotores usa ímanes de arco, que nós usinamos com tolerância apertada.

2. Sensores

Sensores de efeito Hall usam ímanes minúsculos que devem encaixar-se perfeitamente nas caixas. Algumas micrômetros de incompatibilidade podem afetar o desempenho.

3. Dispositivos Médicos

Máquinas de ressonância magnética, ferramentas cirúrgicas e bombas usam pequenos ímanes personalizados. Estes devem ser usinados e perfurados com alta precisão e sem rebarbas.

4. Aeroespacial e Robótica

Aplicações espaciais e robóticas exigem conjuntos de ímanes leves e potentes. Usinamos de acordo com especificações exatas para garantir desempenho e segurança.

Considerações sobre o Tipo de Íman

Ímanes ligados, como os moldados por injeção, precisam apenas de pequenos ajustes. Mas os ímanes moldados por compressão ainda precisam de usinagem, especialmente se altura ou planicidade precisas forem necessárias.

Conclusão

A usinagem de ímanes é uma etapa fundamental para garantir desempenho e ajuste. Converte blocos magnéticos brutos em componentes precisos e utilizáveis.