Como os ímãs modernos são feitos?

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O ímã moderno é um produto manufaturado desenvolvido a partir de uma força que ocorre naturalmente. O ímã moderno é poderoso e leve. Pode ser feito em grandes volumes e em formatos exclusivos e padronizados. A ciência descobriu uma série de minerais que aumentam a força dos ímãs e, como esses minerais não são abundantes e se espalham por toda a terra como o carvão, eles são chamados de “Minerais de terras raras”, produzindo “ímãs de terras raras”. Muitos desses depósitos minerais estão na Ásia e é lá que ocorre a maior parte da produção de ímãs. Essa dependência da Ásia para os ímãs mais comuns e úteis de hoje levou a esforços em outros países para desenvolver outros minerais e substâncias com bom desempenho. Os ímãs modernos são feitos de um “coquetel” de minerais que pode incluir ferro, neodímio, samário, cobalto e cobalto níquel. O processo de produção desses “ímãs de terras raras” foi historicamente patenteado e licenciado por grandes corporações como a Sumitomo. À medida que essas patentes expiram, pode haver crescimento fora da Ásia na produção de ímãs. Os ímãs são tão essenciais para os produtos eletrônicos que sua produção é considerada um interesse estratégico para a maior parte do mundo.

Veja como eles são feitos.

1. Os metais extraídos são combinados em uma combinação específica e então fundidos em lingotes usando um forno a vácuo. O material não tem magnetismo inerente e não é magnético neste estágio, ou apenas moderadamente.

2. Os lingotes são moídos em um pó superfino com grânulos de 3 a 7 mícrons de tamanho. Pense neste pó como milhões de pequenos ímãs apenas esperando para serem alinhados e energizados.

3. O pó é colocado em uma prensa e forçado a uma forma enquanto um campo magnético é aplicado usando corrente elétrica. Formas como hastes, blocos e tiras podem ser produzidas. A adição de um “campo eletromagnético faz com que todos os minúsculos grânulos em pó se alinhem na mesma direção, criando a“ polaridade ”necessária para o ímã funcionar e aumentando muito a força que pode exercer. Embora essa corrente seja forte o suficiente para alinhar as partículas, nosso lingote de pó compactado ainda não é um ímã.

4. Não importa quanta força seja exercida, os metais em pó da receita devem ser aquecidos até um pouco abaixo do ponto de fusão para serem totalmente incorporados uns aos outros. Isso é conhecido como “sinterização”.

5. O lingote de metal quente é então “resfriado” por um processo conhecido como “têmpera”. Depois desse ponto, o ímã fica extremamente duro e quebradiço. Processamento posterior, como corte no comprimento, arredondamento das bordas para alívio de tensões ou criação de formas exclusivas, ocorre. Uma vez que o ímã é tão duro quanto o aço-ferramenta de carbono, isso requer ferramentas especiais, como fresas e fresas com ponta de diamante.

6. Por serem tão frágeis e sujeitos à ferrugem, quase todos os ímãs são revestidos. Pode ser um revestimento de metal como níquel, borracha ou plástico PTFE. Um ímã escuro é revestido com borracha ou plástico, um brilhante com Nickle.

7. Finalmente, o ímã é passado por um campo eletromagnético que remagnético os minerais de terras raras. Os ímãs são normalmente “carregados” com uma força 3 vezes superior à nominal do ímã.

8. O ímã é então “avaliado” por meio de testes e embalagem para envio e venda.

O processo industrial de produção de ímãs em grandes volumes é muito caro. O ímã moderno é uma mercadoria comercial e é feito aos bilhões. Como esses processos não são flexíveis, a maioria dos ímãs são feitos em formatos e tamanhos padrão. O ímã deu o salto quântico da bússola que permitiu a exploração do nosso planeta em 500 aC, para ser uma parte essencial da eletrônica que nos permite explorar o universo e nosso futuro.