16 julio, 2021

Imanes en el mundo


¿Qué es un imán?

Un imán es un objeto hecho de ciertos materiales, de tal forma que crean un campo magnético. El campo magnético es responsable de atraer otros imanes así como materiales ferromagnéticos tales como el  cobalto, hierro o níquel o como coloquialmente se le conoce "Fierro".

Todo imán tiene al menos un polo negativo (norte) y un polo positivo (sur).

De manera ilustrativa decimos que las lineas del campo magnético salen del lado norte de un imán para entrar en el lado sur o positivo de otro imán. Esto quiere decir que un Norte se atrae con un Sur y viceversa, mientras que un Norte se repele con otro Norte y un Sur se repele con otro Sur. A este fenómeno se le conoce como "bi-polaridad".  Bajo el entendido de que un imán tiene dos polos, se desprende que si quebramos un imán por la mitad, el resultado es un imán que también tiene dos polos y así sucesivamente. Sin importar las dimensiones de un imán, este tendrá un polo sur y un polo norte.

Un imán cuenta con un campo magnético.  Este campo es invisible pero directamente responsable de la característica principal de un imán : su fuerza de atracción a materiales ferromagnéticos tales como el hierro así como otros imanes. Cuando hablamos de imanes comerciales tales como los imanes de neodimio, hablamos de imanes que están hechos de un material magnetizado de una manera especifica que crea un campo magnético persistente. Los imanes de neodimio mantendrán sus propiedades por mucho tiempo ya que pierden 1% cada 100 años.

El uso de los imanes hoy en día es un campo en constante crecimiento y evolución. Desde selladores magnéticos para puertas y refrigeradores hasta pequeños y potentes imanes en aparatos de reproducción musical y televisiones. Cada día surgen nuevas aplicaciones y sin duda estamos ante una fuerza de la naturaleza que el hombre a logrado usar a su favor, el cielo es el limite.

Existen muchos tipos de imanes, te invitamos a que aprendas que tipos de imanes existen y que tipos de imanes se pueden encontrar comercialmente en Mexico y el mundo. 

TIPOS DE IMANES

IMANES PERMANENTES

Estos imanes son los que conocemos y se venden para diversos propósitos en la industria así como  casa y oficinas.

El ejemplo mas representativo son los imanes de neodimio, populares en México y el mundo. Se les dice imanes permanentes porque alguna vez fueron magnetizados de tal forma van a retener algún grado de magnetización.

En el caso de los previamente mencionados imanes de neodimio, se dice que pierden el 1 % cada 100 años, asumiendo que no se pierdan sus propiedades por contacto con calor o un imán mucho mas potente.

IMANES TEMPORALES

Este tipo de imanes son aquellos que actúan como un imán permanente mientras estén generando un campo magnético, pero este ultimo desaparece y se pierde el fenómeno.

Los ejemplos más comunes son los clips, tornillería y demás objetos de hierro que pudieron haber estado en contacto con un imán.

ELECTRO IMANES

Los electro-imanes son categorizados como tales por que el campo magnético se genera sólo si un flujo de corriente eléctrica es aplicado. Si se corta o interrumpe el flujo de corriente eléctrica el campo magnético desaparece.

La fuerza y la polaridad del campo magnético pueden ser manipulados mediante variaciones en la magnitud de la electricidad que atraviesa el cable y cambiando la dirección de la corriente. 

Los electro-imanes actúan como imanes permanentes mientras se les aplique una corriente eléctrica en el cable.

CARACTERÍSTICAS DE LOS IMANES DE NEODIMIO

Este tipo de imanes consiguen la mayor fuerza magnética dentro del espectro de los imanes permanentes que se usan cotidianamente hoy en día. La fase principal de magnetización de los imanes de tierras raras es un doble componente de una aleación de fierro. La combinación incluye neodimio, hierro y boro para constituir el componente tripartito. El radio de los materiales es el siguiente :

  • Nd 12
  • Fe 14
  • B 1

El neodimio presenta una gran funcionalidad pues con el tiempo y los avances tecnológicos e ingenieriles es posible fabricar piezas con poco volumen y poco peso promoviendo una alta eficiencia.

Existen diversos atributos como la magnetización, tolerancia a temperaturas altas y recubrimientos, todas estas características diferencian el precio y disponibilidad de los imanes de neodimio en el mercado mundial.

¿COMO SE HACEN LOS IMANES?

1. Extracción de los materiales.

La mayor parte de la producción mundial de imanes se centra en China. Naturalmente los elementos para producir imanes se encuentran en el país oriental.

La "fortuna" geográfica de los asiáticos junto con el apoyo del gobierno, hacen a China el productor de 95% del imán a nivel mundial.

2. Pesaje y manejo de proporciones.

Se requiere una combinación muy especifica de los elementos boro, neodimio y hierro para fabricar imanes. Las proporciones son las siguientes :

  • 0.014 lb de boro 
  • 0.37 lb de neodimio

estos últimos datos son por cada kilo de hierro para producir la aleación : Nd2Fe14B . La aleación previamente mencionada, tiene que tener esa composición especifica para que la "receta" mantenga proporción y culmine en el producto deseado.

3. Fundición.

Los materiales requeridos para hacer el imán de determinado grado se calientan a temperaturas muy altas, superiores a los 1500 grados centigrados.

Posteriormente la mezcla se enfría para ser triturada o molida a pequeños y finos granos tipo polvo . 

4. Sinteración.

En un ambiente libre de oxigeno, el siguiente paso es el de calentar la mezcla nuevamente casi hasta el punto de derretirse para poder obtener un grado de fusion de los materiales.

Este proceso no es el último pero si uno de los más importantes. 

5. Enfriamiento.

 En este punto, se utilizan diversas técnicas, entre ellas la más popular conocida como "quenching". Este es el punto donde se le da la figura deseada al imán. 

Se requieren herramientas muy avanzadas para poder realizar los cortes para las figuras y por lo tanto estos dispositivos normalmente no se encuentran fácilmente en occidente.

6. Aplicación de recubrimiento.

El último paso en la creación del producto final es la aplicación de un recubrimiento de níquel. Aunque existen muchas aleaciones para los recubrimientos, el níquel sigue siendo la opción más popular. Este paso le da una resistencia a la corrosión así como una presentación muy agradable al imán.

HISTORIA DEL IMAN

La palabra "magneto" fue primero utilizada por los Griegos desde las fechas 600 A.C, al menos eso es el conocimiento popular. 

De acuerdo a leyendas griegas, el nombre magneto viene de un pastor llamado Magnes quien teóricamente descubrió una piedra magnética por accidente. 

Otra más creíble teoría, habla de que la palabra magneto viene de una ciudad en Asia llamada "Magnesia". Esta ciudad era conocida por tener miles de estas "piedras misteriosas". 

Esta piedra fue muy famosa en los tiempos medievales y hoy en día resurge como un material altamente efectivo y con posibilidades ilimitadas al servicio del ser humano.