¿Cómo se fabrican los imanes modernos?

El imán moderno es un producto manufacturado desarrollado a partir de una fuerza natural. El imán moderno es potente y ligero. Puede fabricarse en grandes volúmenes y en formas únicas y estándar. La ciencia ha descubierto una serie de minerales que aumentan la fuerza de los imanes y debido a que estos minerales no son abundantes y están esparcidos por toda la tierra como el carbón, se los conoce como "minerales de tierras raras" que producen "imanes de tierras raras". Muchos de estos depósitos minerales se encuentran en Asia y es allí donde tiene lugar la mayor parte de la producción de imanes. Esta dependencia de Asia para los imanes más comunes y útiles de hoy en día ha llevado a esfuerzos en otros países para desarrollar otros minerales y sustancias que también funcionen. Los imanes modernos están hechos de un "cóctel" de minerales que pueden incluir hierro, neodimio, samario, cobalto y níquel cobalto. El proceso de producción de estos "imanes de tierras raras" históricamente ha sido patentado y luego autorizado por grandes corporaciones como Sumitomo. A medida que expiren estas patentes, es posible que se produzca un crecimiento fuera de Asia en la producción de imanes. Los imanes son tan importantes para los productos electrónicos que su producción se considera un interés estratégico para la mayor parte del mundo.

Así es como se hacen.

1. Los metales extraídos se combinan en una combinación específica y luego se funden en lingotes usando un horno de vacío. El material no tiene magnetismo inherente y no es magnético en esta etapa, o solo levemente.

2. Los lingotes se muelen hasta obtener un polvo superfino con gránulos de 3 a 7 micrones de tamaño. Piense en este polvo como millones de imanes diminutos que esperan ser alineados y energizados.

3. El polvo se coloca en una prensa y se le da forma mientras se aplica un campo magnético utilizando corriente eléctrica. Se pueden producir formas como varillas, bloques y tiras. La adición de un “campo electromagnético hace que todos los diminutos gránulos en polvo se alineen en la misma dirección, creando la“ polaridad ”necesaria para que el imán funcione y aumentando enormemente la fuerza que puede ejercer. Si bien esta corriente es lo suficientemente fuerte como para alinear las partículas, nuestro lingote de polvo prensado aún no es un imán.

4. No importa cuánta fuerza se ejerza, los metales en polvo de la receta deben calentarse hasta justo por debajo del punto de fusión para que se incorporen por completo entre sí. Esto se conoce como "Sinterización".

5. A continuación, el lingote de metal caliente se "enfría" mediante un proceso conocido como "enfriamiento rápido". Después de este punto, el imán es extremadamente duro y quebradizo. Se llevan a cabo otros procesos, como cortar a medida, redondear los bordes para aliviar la tensión o hacer formas únicas. Dado que el imán es tan duro como el acero de carbono para herramientas, se requieren herramientas especiales como fresas y amoladoras con punta de diamante.

6. Debido a que son tan frágiles y propensos a oxidarse, casi todos los imanes están cubiertos. Puede ser un revestimiento metálico como níquel, caucho o plásticos de PTFE. Un imán oscuro está recubierto con goma o plástico, uno brillante con Nickle.

7. Finalmente, el imán pasa a través de un campo electromagnético que vuelve a reactivar los minerales de tierras raras. Los imanes se "cargan" típicamente a una fuerza 3 veces superior a la nominal del imán.

8. Luego, el imán se "califica" mediante pruebas y se empaqueta para su envío y venta.

El proceso industrial para producir imanes en grandes volúmenes es muy caro. El imán moderno es un producto comercial y se fabrican por miles de millones. Dado que estos procesos no son flexibles, la mayoría de los imanes se fabrican en formas y tamaños estándar. El imán ha dado el salto cuántico desde la brújula que permitió la exploración de nuestro planeta en el año 500 a. C., a ser una parte clave de la electrónica que nos permite explorar el universo y nuestro futuro.