¿Para qué se utilizan los imanes de neodimio?

Los imanes de neodimio son un tipo de imán de tierras raras fabricado con una aleación de neodimio, hierro y boro. Son increíblemente potentes y versátiles -capaces de sostener hasta 1.000 veces su propio peso-, lo que los hace increíblemente útiles en una gran variedad de aplicaciones cotidianas. Desde los procesos industriales hasta la tecnología médica, estos imanes desempeñan un papel vital en la vida moderna.

¿Para qué se utilizan los imanes de neodimio?

Los imanes de neodimio se utilizan habitualmente en altavoces, discos duros, vehículos eléctricos, maquinaria industrial, electrónica de consumo, dispositivos médicos, cierres de joyas, aviones de levitación magnética y trenes de levitación magnética permanente. También se utilizan para la separación magnética en laboratorios y fábricas para separar materiales magnéticos y no magnéticos. 

Los 10 usos principales de los imanes de neodimio

Los imanes de neodimio, o imanes de tierras raras, son increíblemente versátiles y tienen una amplia gama de aplicaciones. Desde dispositivos médicos hasta proyectos de mejora del hogar. Éstos son los 10 usos principales de imanes de neodimio: 

1. Electrónica

Altavoces, micrófonos, unidades de disco duro y máquinas de resonancia magnética utilizan imanes de neodimio debido a su mayor fuerza, pequeño tamaño y durabilidad. 

2. Industria del automóvil

Cada coche tiene decenas de piezas, como motores, frenos, sensores, instrumentos, altavoces, etc., que utilizan de 40 a 100 imanes sinterizados de NdFeB y SmFeN. Según los informes, una limusina totalmente automática necesita consumir entre 0,5 kg y 3,5 kg de materiales de imanes permanentes de tierras raras. Los vehículos de nueva energía utilizan más materiales NdFeB. Cada vehículo híbrido (HEV) consume unos 5KG de NdFeB más que los vehículos tradicionales. Los vehículos eléctricos puros (VE) utilizan motores de imanes permanentes de tierras raras para sustituir a los generadores convencionales. Utilizan más de 5-10 kg de NdFeB.

3. 3. Energías renovables

Las turbinas eólicas y los sistemas hidroeléctricos se basan en la gran fuerza de estos imanes para generar electricidad. Los generadores de energía mareomotriz también utilizan imanes de neodimio como parte de su diseño. 

4. Robótica

Los actuadores y motores que accionan los robots suelen emplear imanes de neodimio para garantizar un movimiento preciso con un consumo de energía mínimo. El movimiento conjunto del robot lo realiza el motor de accionamiento, que requiere una relación potencia-masa y par-inercia sustancial, un par de arranque elevado, una inercia baja y un rango de regulación de velocidad suave y amplio. Especialmente para los efectores finales robóticos (garras), los motores de imanes permanentes de NdFeB, pequeños y ligeros, son la mejor opción. Algunas organizaciones estiman que, en la actualidad, un robot de soldadura de 165 kg necesita consumir unos 25 kg de NdFeB de alto rendimiento.

5. Joyería y artesanía

Los diseñadores de joyas y artesanos suelen utilizar estas pequeñas gemas de color metálico para crear diseños únicos con cierres o expositores que no pueden conseguirse con otros materiales. 

6. Productos sanitarios

Las prótesis que incorporan tecnología de detección de movimiento utilizan el magnetismo de neodimio para un control preciso; los audífonos también los emplean para mejorar la calidad del sonido; la magnetoterapia es otra de las aplicaciones de estas diminutas pero potentes herramientas en la medicina moderna. 

7. Mejoras en el hogar

Cierres de armarios, pestillos de puertas y proyectos de bricolaje pueden ser mucho más fáciles con la ayuda de unos cuantos imanes de neodimio colocados estratégicamente aquí y allá. Solo necesitan unos pocos kilos de fuerza para mantenerse abiertos, pero los imanes de neodimio ofrecen fijaciones más seguras que muchas alternativas como el pegamento o los clavos. 

8. Levitación magnética

El tren de levitación magnética es un vehículo ferroviario moderno de alta tecnología. Utiliza la fuerza electromagnética para lograr la suspensión y el guiado sin contacto entre el tren y la vía. A continuación, utiliza la fuerza electromagnética generada por el motor lineal para impulsar el tren. En el sistema de propulsión de los trenes maglev, se suelen utilizar imanes permanentes de NdFeB para fabricar motores de tracción síncronos de imanes permanentes que mantienen el tren en movimiento en línea recta.

9. Ciencia y educación

Los experimentos, demostraciones e investigaciones suelen implicar el uso de potentes campos magnéticos creados por imanes de neodimio que permiten a los científicos observar propiedades que no son posibles por ningún otro medio con nuestro nivel tecnológico actual. Los profesores también pueden utilizarlos para demostrar eficazmente los principios electromagnéticos con actividades prácticas. 

10 . Seguridad

Una de las aplicaciones de seguridad es una alarma magnética para puertas, que consiste en el imán (la parte más pequeña instalada en la puerta y ventana móviles) y el transmisor inalámbrico de señales (la parte más grande instalada en el marco fijo de la puerta o ventana). Coloque la alarma magnética en la puerta y la ventana. En cuanto alguien empuje la ventana y la puerta para abrirlas después de activar el modo de fortificación, la puerta y el marco de la puerta se moverán, el imán permanente y el módulo transmisor inalámbrico también se moverán simultáneamente, y el transmisor de señal inalámbrica emitirá la alarma.

¿Qué atrae un imán de neodimio?

Los materiales más comunes que atraen los imanes de neodimio son el hierro, el cobalto, el níquel, el acero y algunos metales de tierras raras como el gadolinio y el disprosio. Los imanes de neodimio también pueden utilizarse para atraer objetos no metálicos, como clips o trozos de madera. Sin embargo, la fuerza de atracción dependerá del tamaño y la forma del imán. 

¿Cuánto peso pueden soportar los imanes de neodimio?

En general, los imanes de NdFeB pueden absorber objetos 600 veces su peso. La fuerza de succión de los imanes de NdFeB tiene una relación especial con su volumen, grado de rendimiento y distancia. Cuanto mayor sea el grado del imán de NdFeB, mayor será la fuerza de succión. Por ejemplo, un imán del mismo tamaño y especificación, N48, tiene una fuerza de succión mucho mayor que el N35.

Los imanes de NdFeB tienen muchas especificaciones, incluidas las que tienen agujeros y formas únicas. Éstas están directamente relacionadas con la fuerza de succión, y el cálculo es más complicado. Y las diferentes distancias también tienen succión separada. Los diferentes grados de material también tienen diferente fuerza de succión.

Fórmula de cálculo de la fuerza de succión del imán de NdFeB

La fórmula de la fuerza de succión ordinaria Imanes de NdFeB:

Peso X 600 = aspiración

PD: peso = volumen X densidad.

La fórmula de succión de los imanes circulares de NdFeB:

Volumen X densidad X 600 = succión.

Ejemplo: imán NdFeB 20mmX5mm N35. Succión = (10 radio X 10 radio X 3,14 X 5 espesor) volumen X 0,0075 densidad X 600=7065g (gramos).
Es decir; el imán 20 X 5 N35 puede absorber 7,065 kilogramos de objetos.

¿Son seguros los imanes de neodimio?

Sí, los imanes de neodimio suelen ser seguros para los seres humanos, pero pueden ser peligrosos si los ingieren niños y animales domésticos. Además, los imanes de neodimio pueden dañar equipos electrónicos como tarjetas de crédito, ordenadores y teléfonos. Porque los fuertes campos magnéticos generados por los imanes de neodimio pueden interferir con estos artículos de memoria magnética y dispositivos electrónicos, haciendo que funcionen mal o incluso que se dañen permanentemente.

¿Es seguro tocar los imanes de neodimio?

En general, ¡sí! Es seguro tocar los imanes de neodimio. Sin embargo, es mejor evitar el contacto con cualquier parte de la piel o del cuerpo, ya que los imanes de neodimio pueden pellizcar la piel cuando se juntan dos de ellos o cuando un imán es atraído por ciertos metales. 

Imanes de neodimio usos ilegales

Uno de los usos ilegales más preocupantes de estos imanes es utilizarlos como juguetes u objetos decorativos, lo que puede provocar lesiones graves en caso de ingestión o inhalación. Otro uso peligroso de los imanes de neodimio es utilizarlos como falsos piercings en la lengua o el cuerpo, lo que puede provocar su ingestión accidental o asfixia.

Además, algunos individuos utilizan estos imanes para construir armas caseras, amenazando la seguridad pública. También es ilegal utilizar imanes de neodimio de cualquier forma que pueda interferir o dañar la seguridad pública o los sistemas de transporte. Esto incluye su uso cerca de vías de tren, sistemas de navegación aérea o líneas eléctricas. 

En conclusión

Los imanes de neodimio son un material versátil y potente que puede utilizarse de muchas maneras diferentes. Desde pequeñas aplicaciones como joyería hasta máquinas más complejas, estos imanes de tierras raras tienen muchos usos. Aunque requieren un cuidado especial debido a su fuerza, con las precauciones adecuadas los imanes de neodimio pueden utilizarse para una gran variedad de proyectos. Con la creciente disponibilidad de estos materiales, es fácil ver por qué tanta gente recurre a los imanes de neodimio para sus necesidades.