In molti assemblaggi magnetici, aumentare il diametro di un magnete non è sempre pratico. Motori, sensori, dispositivi di posizionamento e componenti meccanici compatti hanno spesso uno spazio di installazione fisso, il che significa che i progettisti devono ottenere prestazioni magnetiche adeguate entro un ingombro limitato.

È qui che un magnete a disco di neodimio spesso si rivela utile.

Rispetto a un magnete a disco sottile convenzionale, un magnete rotondo più spesso contiene una maggiore quantità di materiale magnetico senza aumentare significativamente il suo diametro. A seconda del rapporto tra diametro e spessore, lo stesso prodotto può essere descritto anche come magnete cilindrico al neodimio o magnete cilindrico corto in NdFeB.

Maggiore quantità di materiale magnetico in un diametro compatto

Una delle ragioni più comuni per scegliere un design a disco spesso è la limitazione di spazio.

Ad esempio, dimensioni come 10×5 mm, 15×5 mm, 20×5 mm o 20×10 mm offrono diverse combinazioni di diametro e volume magnetico. Invece di aumentare semplicemente il diametro esterno, i progettisti possono regolare lo spessore in modo che corrisponda alla profondità di installazione disponibile.

Ciò rende i magneti rotondi e spessi adatti per fori incassati, alloggiamenti, componenti rotanti e assemblaggi magnetici compatti.

Tuttavia, un magnete più spesso non significa automaticamente che fornirà esattamente la forza richiesta. Le prestazioni magnetiche effettive sono influenzate anche dall'intercapedine d'aria, dall'acciaio di accoppiamento, dalla qualità del magnete, dalla direzione di magnetizzazione e dal circuito magnetico nel suo complesso.

N52 è un'opzione, non l'unica soluzione

Per applicazioni compatte con requisiti magnetici più elevati, si prende spesso in considerazione un magnete a disco in neodimio spesso N52, poiché l'N52 offre un elevato prodotto di energia magnetica.

Ma N52 non è necessario per ogni progetto.

Le leghe N35, N42, N45, N48 e N50 possono offrire un miglior equilibrio tra prestazioni, temperatura di esercizio e costo per alcune applicazioni. Le leghe M, H o SH, con temperature di esercizio più elevate, possono inoltre essere più appropriate quando il magnete opera in prossimità di motori, bobine o altri componenti che generano calore.

Per questo motivo, la qualità del magnete dovrebbe essere selezionata insieme alle dimensioni del magnete e alle effettive condizioni di lavoro, anziché essere considerata una specifica indipendente.

Le dimensioni contano negli assemblaggi OEM

Per un progetto OEM, la differenza tra un magnete standard e un magnete al neodimio di dimensioni personalizzate risiede spesso in piccoli dettagli dimensionali.

Diametro, spessore, trattamento dei bordi e tolleranza possono influenzare direttamente:

• Autorizzazione di assemblaggio

• Precisione del posizionamento

• spessore adesivo

• Interferenza meccanica

• Ripetibilità durante la produzione di massa

Per gli assemblaggi di precisione, le dimensioni finali devono pertanto essere confermate in base al disegno, anziché basarsi unicamente su una dimensione nominale riportata a catalogo.

Le personalizzazioni tipiche possono includere diametro, spessore, tolleranza dimensionale, smusso, rivestimento e direzione di magnetizzazione.

Il rivestimento deve essere compatibile con l'ambiente di lavoro.

La maggior parte dei magneti rotondi in neodimio-ferro-boro (NdFeB) utilizzati in ambito industriale sono forniti con un rivestimento in Ni-Cu-Ni.

La superficie in nichel offre una finitura metallica pulita e una protezione di base contro la corrosione, ma non è l'unica opzione.

A seconda dell'umidità, dell'esposizione alla corrosione e delle condizioni di assemblaggio, è possibile scegliere rivestimenti a base di zinco, resina epossidica o di altro tipo. Per le applicazioni in cui il magnete potrebbe essere esposto all'umidità o ad ambienti aggressivi, la scelta del rivestimento dovrebbe essere considerata nelle prime fasi di progettazione, piuttosto che dopo che le dimensioni del magnete sono già state definite.

La magnetizzazione fa parte del progetto

Per i magneti a disco di neodimio di grosso spessore si utilizza comunemente la magnetizzazione assiale, con i poli nord e sud situati sulle due superfici circolari piane.

Questa configurazione funziona bene per molte applicazioni di fissaggio, rilevamento e assemblaggio.

Per progetti più specifici, i requisiti di magnetizzazione devono essere verificati insieme ai componenti circostanti. Un magnete con le dimensioni corrette ma con l'orientamento dei poli errato potrebbe non funzionare correttamente nell'assemblaggio finale.

Dove vengono utilizzati i magneti a disco spesso?

I magneti NdFeB a disco spesso e a cilindro corto si trovano in una vasta gamma di prodotti industriali, tra cui:

• Motori e gruppi rotore

• Sensori ed encoder

• Accoppiamenti magnetici

• Automazione industriale

• Dispositivi di posizionamento

• Supporti magnetici

• Componenti elettronici

• Altoparlanti e apparecchiature acustiche

• Strumenti di precisione

• Assemblaggi magnetici personalizzati

In queste applicazioni, il magnete viene raramente selezionato basandosi esclusivamente sul suo grado. Il progetto finale richiede in genere un equilibrio tra dimensioni, prestazioni magnetiche, resistenza alla temperatura, rivestimento e struttura di assemblaggio.

Sviluppo personalizzato per progetti non standard

Molti magneti a disco spesso utilizzati nelle apparecchiature industriali non sono prodotti standard a catalogo.

Per la realizzazione di un magnete al neodimio spesso personalizzato, i produttori solitamente necessitano delle seguenti informazioni prima di confermare la produzione:

Diametro × Spessore · Grado · Rivestimento · Magnetizzazione · Tolleranza · Temperatura di esercizio · Quantità · Applicazione

Se il grado magnetico richiesto non è ancora stato determinato, fornire informazioni sull'applicazione specifica può essere più utile che limitarsi a richiedere il grado più elevato disponibile.

Nella produzione OEM ripetuta, i disegni o i campioni approvati contribuiscono a mantenere la coerenza tra i prototipi iniziali e i successivi lotti di produzione.

Conclusione

Un magnete a disco spesso in neodimio non è semplicemente una versione più potente di un magnete a disco sottile. Il suo principale vantaggio risiede nella capacità di regolare il volume magnetico e le proporzioni meccaniche all'interno di una struttura rotonda compatta.

Per i progetti industriali, la soluzione più idonea deve essere determinata considerando congiuntamente le dimensioni del magnete, il grado di NdFeB, la temperatura di esercizio, il rivestimento, la magnetizzazione e le condizioni di assemblaggio.

Per applicazioni non standard, le dimensioni personalizzate in base all'assemblaggio finale sono generalmente più affidabili rispetto alla selezione di un magnete da un elenco di dimensioni standard.

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