Os tipos de ímã usados na indústria se dividem em permanentes, que mantêm o campo magnético sem energia, e eletroímãs, que dependem de corrente elétrica.
A escolha depende da força magnética necessária, da temperatura de trabalho, da resistência à corrosão e do custo de cada material.
Um erro comum é escolher o material apenas pela força de atração, sem avaliar as condições reais de trabalho.
Alguns modelos oferecem maior força em menor volume, enquanto outros apresentam vantagens em ambientes quentes, úmidos ou com agentes corrosivos.
Conhecer essas diferenças evita a compra do produto errado e facilita a comparação de propostas para a mesma aplicação.
Ímã permanente e eletroímã
A principal diferença entre o ímã permanente e o eletroímã está na necessidade de energia elétrica para gerar o campo magnético.
O ímã permanente é um material que, depois de magnetizado, mantém o campo magnético por anos sem consumir energia.
Já o eletroímã utiliza uma bobina, geralmente com núcleo de aço, que gera campo magnético apenas enquanto recebe corrente.
Quando a alimentação é desligada, a atração do eletroímã cessa, o que permite prender e soltar cargas por comando.
Essa característica é útil em equipamentos que precisam controlar a força magnética durante a operação.
A diferença também influencia o custo de operação e a segurança. Enquanto o permanente continua a atrair materiais durante uma queda de energia, o eletroímã deixa de segurar a carga sem corrente elétrica.
Por isso, sistemas de içamento com eletroímã costumam utilizar bateria de reserva ou retenção mecânica para situações de falta de energia.
O dimensionamento cabe a um profissional habilitado, conforme as condições de trabalho e as características da carga.
Além disso, a movimentação de materiais deve seguir a Norma Regulamentadora nº 11 (NR-11).
As diferenças de funcionamento e aplicação estão detalhadas no artigo sobre eletroímã e ímãs permanentes.
As seções seguintes tratam só dos ímãs permanentes, que são os cotados em forma de bloco, anel, disco ou placa.
Ímã de ferrite (cerâmico)
O ferrite é um ímã cerâmico feito de óxido de ferro combinado com bário ou estrôncio, prensado e queimado em forno.
Segundo a ficha do ímã de ferrite da Kort Fort, de Ribeirão Pires (SP), esse material não enferruja e não conduz eletricidade.
Ele também apresenta boa resistência à desmagnetização, mas sua energia magnética é bem menor que a dos ímãs de terras raras.
Por essas características, o ferrite é muito usado em projetos que exigem baixo custo e resistência à corrosão.
Entre as aplicações citadas pela Kort Fort estão máquinas têxteis, aparelhos de ginástica, sensores de elevadores e fins de curso de automatizadores de portões.
A lista também inclui anéis de alto-falantes, reposição de ímãs em motores e acionamento de alarmes.
Vale citar que o material apresenta uma limitação importante em temperaturas muito baixas, pois perde coercividade, que é a resistência à desmagnetização.
Em câmaras frias ou equipamentos expostos ao frio intenso e a campos contrários, o ferrite de estrôncio resiste mais que o de bário.
Por isso, quando o equipamento opera nessas condições, informe a faixa de temperatura no pedido.
Para adquirir esse modelo, consulte os fornecedores de ímã de ferrite parceiros do Soluções Industriais.
Ímã de neodímio (NdFeB)
O neodímio é uma liga de neodímio, ferro e boro do grupo das terras raras, nome dado a 17 elementos químicos difíceis de separar entre si.
Segundo a página de ímã de terras raras da Kort Fort, a liga foi desenvolvida no início dos anos 1980.
Sua energia fica em torno de dez vezes a do ferrite anisotrópico, o que reduz o tamanho de motores, sensores e fixadores.
Por isso, o neodímio é utilizado em motores de veículos elétricos e geradores de turbinas eólicas, conforme registra a revista Pesquisa FAPESP.
Apesar da força elevada, o neodímio apresenta limitações importantes, pois oxida sem revestimento e é um material quebradiço.
O calor também pode reduzir sua força magnética. As classes de N35 a N52, cujo número indica a energia em MGOe, suportam cerca de 80 °C sem sufixo de temperatura.
O manuseio exige luvas e óculos, pois a atração entre duas peças pode esmagar dedos e provocar o desprendimento de lascas.
Esses materiais também devem permanecer afastados de marca-passos e cartões magnéticos.
Para consultar opções comerciais, acesse os fornecedores de ímã de neodímio do Soluções Industriais.
Samário-cobalto e ímãs ligados: os tipos menos comuns
O samário-cobalto (SmCo) é um ímã de terras raras utilizado principalmente em aplicações que exigem resistência a temperaturas elevadas.
Segundo a Kort Fort, sua força magnética é menor que a do neodímio, mas suporta temperaturas acima de 250 °C, conforme a liga.
Esse material também apresenta maior resistência à corrosão, embora tenha custo elevado devido à presença de samário e cobalto.
Por isso, costuma ser escolhido quando as condições de trabalho exigem características que outros materiais não oferecem.
Já os ímãs ligados, conhecidos como bonded, são fabricados com pó magnético misturado a uma resina.
Segundo a página de ímã anisotrópico da Kort Fort, esses materiais geralmente são isotrópicos, sem direção preferencial de magnetização.
O ímã flexível pertence a essa família e utiliza pó de ferrite disperso em um ligante de borracha ou plástico.
Essa composição permite dobrar e cortar a peça com estilete, mas oferece força menor que a do ferrite sinterizado.
Por isso, o modelo flexível é utilizado em sinalização, quadros e vedações de portas, e não em placas industriais.
Os fornecedores desse material estão na página de ímã flexível do Soluções Industriais.
Como esses materiais surgiram na indústria?
A história dos materiais magnéticos ajuda a entender as diferenças entre as famílias utilizadas atualmente.
Segundo a página de terras raras da Kort Fort, até os anos 1960, a indústria utilizava principalmente aço magnético, alnico e ferrite.
O ferrite, por ser barato e estável, dominou aplicações em motores e alto-falantes por décadas e continua muito utilizado.
Com o desenvolvimento dos ímãs de terras raras, surgiram alternativas de maior força magnética e resistência a condições específicas de trabalho.
Atualmente, a Kort Fort comercializa neodímio em sua linha de terras raras e orienta consultar a disponibilidade quando o projeto exige SmCo.
Qual a diferença entre ímã anisotrópico e isotrópico?
O ímã anisotrópico teve os grãos magnéticos alinhados numa direção durante a fabricação e entrega muito mais força nessa direção. O isotrópico tem os grãos em direções aleatórias. Ele aceita polos em qualquer eixo, mas com força menor.
Segundo a mesma página de ímã anisotrópico, a orientação nasce na prensagem. O pó é submetido a um campo magnético forte, as partículas giram e alinham o eixo de fácil magnetização, e a prensa fixa esse alinhamento. Em seguida vem a sinterização, o aquecimento que compacta o pó e dá dureza à peça. No ferrite, a energia do anisotrópico chega a ser várias vezes a do isotrópico.
O neodímio sinterizado é anisotrópico; o ferrite existe nas duas versões, e a Kort Fort trabalha com o anisotrópico. Para quem compra, a direção de magnetização precisa constar no pedido, porque magnetizar fora do eixo produz só uma fração da força. Os fornecedores estão na página de ímã anisotrópico da Soluções Industriais.
A tabela reúne as três famílias sinterizadas pelos critérios que mais pesam na compra. Os valores de ferrite são os informados pela Kort Fort para o material que comercializa. Os de neodímio e samário-cobalto são valores típicos do setor, conforme a página de ímã de terras raras da empresa.
O ímã anisotrópico possui grãos magnéticos alinhados em uma direção durante a fabricação, o que proporciona maior força nesse eixo.
Já o isotrópico apresenta grãos em direções aleatórias e aceita polos em qualquer eixo, mas oferece menor força magnética.
Segundo a página de ímã anisotrópico da Kort Fort citada anteriormente, a orientação dos grãos ocorre durante a prensagem.
Nessa etapa, o pó recebe um campo magnético intenso, que faz as partículas girarem e alinharem o eixo de fácil magnetização.
A prensa fixa esse alinhamento, e depois ocorre a sinterização, processo de aquecimento que compacta o pó e dá dureza à peça.
No ferrite, a energia magnética do modelo anisotrópico pode ser várias vezes maior que a do isotrópico.
O neodímio sinterizado é anisotrópico, enquanto o ferrite existe nas duas versões. A Kort Fort trabalha com o ferrite anisotrópico.
Para o comprador, a direção de magnetização deve constar na especificação, pois a orientação incorreta resulta em apenas uma fração da força.
Os fornecedores estão na página de ímã anisotrópico do Soluções Industriais.
A tabela compara as três famílias sinterizadas pelos critérios que mais influenciam a compra:
| Tipo | Energia (BHmax) | Temperatura de trabalho | Corrosão | Custo relativo |
|---|---|---|---|---|
| Ferrite (bário ou estrôncio) | 28 a 30 kJ/m³ | Boa no calor; perde coercividade no frio intenso | Não oxida | Baixo |
| Neodímio (NdFeB) | Cerca de 260 a 400 kJ/m³ | Até cerca de 80 °C sem sufixo; classes especiais perto de 200 °C | Oxida; exige revestimento | Alto |
| Samário-cobalto (SmCo) | Cerca de 140 a 260 kJ/m³ | Acima de 250 °C, conforme a liga | Boa resistência | Mais alto |
Na leitura da tabela, o ponto de partida é o espaço disponível para instalar o material magnético.
Quando há espaço para uma peça maior, o ferrite tende a ser suficiente, desde que atenda à força necessária.
Se o espaço for limitado, o neodímio oferece maior força em menor volume. Já o samário-cobalto atende aplicações com temperaturas que o neodímio não suporta.
No formato plano, ferrite e neodímio são as duas opções mais comuns entre os fornecedores de placa de ímã parceiros do Soluções Industriais.
Como um ímã é magnetizado?
O ímã permanente recebe a magnetização por meio de um pulso curto de campo magnético muito intenso.
Esse pulso é gerado por uma bobina ou por um dispositivo adaptado ao formato da peça.
O campo alinha as pequenas regiões magnéticas do material, chamadas domínios, e essa orientação permanece após sua retirada.
Antes desse processo, a peça cortada praticamente não apresenta força de atração.
A forma do dispositivo determina quantos polos a peça terá e como eles serão distribuídos.
Na magnetização axial, existe um polo em cada face. Na bipolar, os dois polos ficam na mesma superfície.
Já na multipolar, vários polos alternados são distribuídos na peça, como ocorre em anéis de motores e encoders. Esses sensores medem a posição de um eixo.
A magnetização no fim do processo facilita o corte, o transporte e a montagem, pois evita a atração entre as peças.
Os polos norte e sul não são visíveis a olho nu, o que exige cuidados na identificação durante a montagem.
Em conjuntos com várias peças, a pintura que identifica a polaridade ajuda a evitar a instalação de um componente invertido.
Na recepção, uma bússola ou um gaussímetro pode confirmar a orientação. O gaussímetro é o instrumento utilizado para medir o campo magnético na superfície.
Como escolher o tipo de ímã para cotar
A escolha deve considerar o espaço disponível, a força necessária, a distância de atração e as condições do ambiente de trabalho.
Informe também a faixa de temperatura e a presença de umidade ou agentes agressivos, pois esses fatores influenciam o material adequado.
Com essas informações, a maior parte das aplicações fica entre ferrite e neodímio.
As diferenças entre esses materiais no formato plano estão explicadas no artigo sobre placa de ímã de ferrite ou neodímio.
Para entender como a placa atua na separação de ferro e na fixação de peças, consulte o conteúdo sobre como funciona a placa de ímã.
Após definir as características do produto, solicite orçamentos aos fornecedores de placa de ímã ou de ímã magnético parceiros do Soluções Industriais.
