Magnete con base in vaso o magnete a disco piatto: quale si adatta alla tua applicazione

Introduzione

Gli acquirenti che acquistano magneti permanenti spesso scelgono la forma utilizzata in precedenza, senza verificare se il circuito magnetico si adatta effettivamente all'applicazione. I magneti con base in acciaio (chiamati anche magneti a tazza) e i magneti a disco piatto utilizzano entrambi lo stesso materiale NdFeB, ma offrono prestazioni molto diverse per grammo a causa di una differenza strutturale: se il circuito magnetico è aperto o chiuso. Questa guida mette a confronto le due forme in termini di forza di tenuta, metodo di montaggio, protezione della superficie e costi, in modo da poter specificare quella giusta prima di impegnarsi nell'attrezzatura o in un ordine di produzione.

Differenza strutturale: circuito magnetico aperto e chiuso

Un disco magnetico piatto è un magnete nudo. Le sue linee di flusso escono dalla parete nord, attraversano l'aria aperta e rientrano nella parete sud: un circuito magnetico aperto. Gran parte di questo flusso si diffonde lateralmente e all'indietro, dove non svolge alcun lavoro utile per la maggior parte delle applicazioni di montaggio.

Un magnete con base in acciaio racchiude lo stesso disco (o un nucleo di forma simile) all'interno di una coppa d'acciaio. L'alloggiamento in acciaio reindirizza il flusso che altrimenti fuoriuscirebbe all'indietro e lateralmente, concentrandolo sulla faccia aperta. Questo è un circuito magnetico chiuso (o quasi chiuso). A parità di volume del magnete, un magnete con base in acciaio fornisce una forza di tenuta sulla superficie di lavoro sostanzialmente maggiore rispetto a un disco nudo dello stesso grado e dimensione, poiché l'alloggiamento in acciaio recupera il flusso che il disco magnetico semplicemente perde nell'aria circostante.

Confronto tra i due nella pratica

1. Forza di tenuta per unità di volume

Questo è il motivo principale per cui esistono i magneti con base in acciaio. Il magnete con base in acciaio D60mm di HIMAGNET (tipo con attacco a vite, disponibile da N35 a N52) offre fino a 160 kg di forza di trazione a quelle dimensioni - una cifra che un disco magnetico nudo di diametro comparabile non può eguagliare allo stesso grado, perché il disco non ha un alloggiamento per recuperare il flusso di dispersione. Se la tua applicazione richiede la massima forza di tenuta con un ingombro limitato (bloccaggi di porte, bloccaggio di pezzi in lavorazione, montaggio pesante in magazzini), il circuito chiuso del magnete con base in acciaio sta svolgendo un vero lavoro meccanico per te.

2. Montaggio e installazione

I magneti con base in acciaio sono costruiti per il fissaggio meccanico. I magneti con base in acciaio con attacco a vite di HIMAGNET si montano direttamente con un bullone attraverso l'alloggiamento: nessun adesivo, nessuna saldatura richiesta per la maggior parte delle installazioni e la saldatura è disponibile per applicazioni che richiedono un giunto strutturale permanente. I magneti a disco piatto non hanno una caratteristica di montaggio propria; sono generalmente incollati con adesivo, pressati in una lamatura o incorporati in un assieme. Se il tuo progetto necessita di un magnete che un installatore possa imbullonare e rimuovere in seguito, il fattore decisivo è l'alloggiamento del magnete con base in acciaio, non il materiale del magnete.

3. Protezione e finitura superficiale

Un magnete a disco nudo è solitamente rivestito in Ni-Cu-Ni per resistere alla corrosione, ma la faccia del magnete stessa è esposta e può scheggiarsi in caso di contatto duro. L'alloggiamento in acciaio di un magnete con base in acciaio protegge fisicamente il fragile nucleo NdFeB dagli urti. Le varianti magnetiche con base in acciaio rivestite in gomma aggiungono uno strato antiscivolo e antigraffio, che è importante quando il magnete entra ripetutamente in contatto con una superficie finita o delicata. Per i dischi magnetici utilizzati in assemblaggi di precisione (sensori, componenti di bloccaggio, design di motori compatti) la tolleranza dimensionale di ±0,05 mm che HIMAGNET mantiene sui suoi dischi magnetici N52 è più importante della protezione della superficie, perché il disco è generalmente alloggiato all'interno di un altro componente anziché esposto.

4. Dispersione di flusso e componenti sensibili nelle vicinanze

Poiché l'alloggiamento di un magnete con base in acciaio concentra il flusso sulla superficie di lavoro e sopprime le perdite altrove, è la scelta più sicura vicino ad apparecchiature magneticamente sensibili, carte di credito o altri magneti in una disposizione ristretta. Il campo di flusso aperto di un disco magnetico nudo si estende in tutte le direzioni e necessita di maggiore spazio nei gruppi multi-magnete o vicino ai componenti elettronici.

5. Efficienza dei costi e dei materiali

L'alloggiamento in acciaio aggiunge materiale e una fase di produzione, quindi un magnete con base in acciaio costa più di un disco nudo di dimensioni equivalenti della stessa qualità. Ma la "dimensione equivalente" è il paragone sbagliato se il tuo obiettivo è un numero di forza di tenuta: un magnete con base in acciaio più piccolo ed economico può spesso eguagliare la forza di attrazione di un disco magnetico più grande e più costoso, perché l'alloggiamento sta svolgendo un lavoro che altrimenti richiederebbe un magnete di qualità superiore o un volume maggiore. Quando il parametro è la forza per dollaro, esegui il confronto sulla forza di tenuta erogata, non sulla dimensione grezza del magnete.

Tabella decisionale: quale forma si adatta alla tua applicazione

Se hai bisogno della massima forza di tenuta in un ingombro compatto con una funzione di montaggio imbullonata (chiusure per porte, infissi, strumenti di serraggio, montaggio in magazzino), scegli un magnete con base in acciaio.

Se hai bisogno di un magnete incorporato all'interno di un altro componente, con tolleranza dimensionale stretta e magnetizzazione assiale per un layout di circuito specifico (sensori, attuatori, statori di motori compatti), scegli un magnete a disco piatto.

Se è necessaria una protezione superficiale contro impatti ripetuti o contatto con una superficie finita, un magnete con base in acciaio rivestito in gomma supera in prestazioni un disco magnetico nudo con qualsiasi rivestimento.

Se il tuo assemblaggio definisce già l'alloggiamento del magnete (il tuo involucro, staffa o laminazione dello statore), un magnete a disco nudo evita di pagare per un secondo alloggiamento di cui non hai bisogno.

Come HIMAGNET supporta la selezione del magnete con base in vaso e del magnete a disco

HIMAGNET produce sia magneti con base in acciaio (da D22 a D88 mm, da N35 a N52, con attacco a vite o rivestiti in gomma, con possibilità di saldatura) che magneti a disco di precisione (N52 con Ni-Cu-Ni, zinco, resina epossidica nera o rivestimento in oro, tolleranza di ±0,05 mm, magnetizzati assialmente) dalla stessa linea di produzione, quindi passare da una forma all'altra per un confronto tra prototipi non significa cambiare fornitore. Il nostro team di ingegneri può esaminare la forza di tenuta target, il vincolo di montaggio e il disegno di assieme per confermare quale forma fornisce il risultato al costo totale più basso.

Se stai decidendo tra un magnete con base in acciaio e un magnete a disco piatto per un'applicazione specifica, invia a HIMAGNET la forza di trazione target, il metodo di montaggio e lo spazio disponibile: ti consiglieremo la forma e il grado più adatti.