Os ímãs de ferrite são fabricados a partir de uma combinação de óxidos de ferro, bário e estrôncio, e estão presentes em motores, alto-falantes, sensores e sistemas de separação magnética em praticamente todos os segmentos industriais. Uma das decisões mais importantes na especificação de um ímã de ferrite não é apenas o grau magnético (Y30, Y35 ou Y40), mas o formato geométrico do componente, que determina como o campo magnético se distribui no espaço e como o ímã se integra ao conjunto em que será instalado.
A Koimas disponibiliza os ímãs de ferrite em quatro formatos: anéis, blocos, pastilhas e segmentos. Cada geometria apresenta características de campo magnético e de integração mecânica distintas, adequadas a conjuntos de aplicações específicas. Este artigo descreve as características de cada formato, suas principais aplicações industriais e os critérios que devem orientar a escolha.
O que determina a escolha do formato de ferrite?
Antes de definir o formato, é necessário compreender dois aspectos que governam essa decisão: a geometria do circuito magnético do equipamento e a direção de magnetização requerida.
Os ímãs de ferrite podem ser fabricados como anisotrópicos (orientados), em que a direção de fácil magnetização é definida durante a prensagem sob campo externo, ou como isotrópicos, em que a magnetização pode ser aplicada em qualquer direção após a fabricação. Os ímãs anisotrópicos apresentam intensidade magnética superior para um mesmo volume de material e são os mais utilizados em aplicações industriais. Os ímãs isotrópicos são empregados quando a direção da magnetização precisa ser definida após a fabricação do componente.
A geometria do ímã deve ser compatível com o circuito magnético do equipamento, garantindo que o fluxo magnético gerado pelo ferrite percorra o caminho de menor reluctância até o ponto de trabalho onde a força magnética é necessária. Dimensionar corretamente essa geometria é o que diferencia um componente eficiente de um componente superdimensionado e desnecessariamente oneroso.
Anéis de ferrite
Os anéis de ferrite são cilindros com furo central, magnetizados ao longo do eixo axial (no sentido da espessura) ou, em configurações especiais, no sentido radial. São o formato de maior versatilidade e volume no portfólio de ferrite da Koimas.
Características do campo magnético
Em um anel magnetizado axialmente, os polos norte e sul ficam nas duas faces planas do componente. O campo magnético se concentra nas extremidades do eixo, tornando esse formato ideal para sistemas em que o ímã é posicionado entre dois elementos condutores de fluxo (polo norte e polo sul de uma estrutura de aço) que canalizam e concentram o fluxo no entreferro de trabalho.
Principais aplicações
Os alto-falantes são a aplicação mais representativa dos anéis de ferrite. No conjunto motor do transdutor eletrodinâmico, o anel de ferrite é posicionado entre o polo superior (polo de campo) e o polo inferior (prato inferior) da estrutura magnética, gerando o campo no entreferro por onde a bobina de voz se desloca. A escolha do diâmetro externo, do diâmetro interno e da altura do anel determina o volume de ferrite disponível e, consequentemente, a densidade de fluxo no entreferro.
Além dos alto-falantes, os anéis de ferrite são amplamente utilizados em motores de corrente contínua de pequeno e médio porte, em sensores de campo magnético e em equipamentos de medição que utilizam circuitos magnéticos axiais.
Disponibilidade na Koimas
A Koimas mantém anéis de ferrite em estoque permanente nas grades Y30, Y35 e Y40, nas versões anisotrópica e isotrópica, em uma ampla variedade de diâmetros e alturas. Para dimensões fora do portfólio padrão, o serviço de importação sob encomenda está disponível.
Blocos de ferrite
Os blocos de ferrite são peças paralelepipédicas com três dimensões distintas (comprimento, largura e altura), magnetizados em uma das três direções possíveis, geralmente ao longo da menor dimensão (espessura) para concentrar o campo nas faces de maior área.
Características do campo magnético
Em um bloco magnetizado ao longo da espessura, os polos ficam nas duas faces de maior área. A distribuição do campo é mais uniforme sobre essas superfícies em comparação com o anel, tornando o bloco adequado para aplicações em que é necessário um campo homogêneo sobre uma área plana de contato.
Principais aplicações
Os blocos de ferrite são utilizados em sistemas de separação magnética industrial, onde são instalados em grades magnéticas, tambores separadores e calhas para capturar partículas ferrosas em fluxos de material granulado ou em pó. Nessa aplicação, a face plana do bloco maximiza a área de contato com o fluxo de material e a uniformidade do campo sobre essa área determina a eficiência de captura.
Também são especificados em sistemas de fixação magnética, em dispositivos de travamento sem contato elétrico (fail-safe) e em aplicações de dosimetria e controle de fluxo onde o campo precisa ser distribuído sobre uma superfície definida.
Na indústria de alto-falantes, blocos de ferrite são utilizados em woofers e subwoofers de grande porte, posicionados em configurações específicas de circuito magnético que se beneficiam da geometria plana.
Disponibilidade na Koimas
A Koimas mantém blocos de ferrite em estoque permanente nas grades Y30, Y35 e Y40. Para dimensões específicas ou quantidades industriais, a equipe técnica orienta a especificação e viabiliza o fornecimento via importação sob encomenda quando necessário.
Pastilhas de ferrite
As pastilhas de ferrite são discos de pequena espessura em relação ao diâmetro, magnetizados ao longo do eixo (na direção da espessura). Funcionalmente são semelhantes aos anéis, mas sem o furo central, o que altera as características do circuito magnético e as possibilidades de integração mecânica.
Características do campo magnético
Em uma pastilha magnetizada axialmente, os polos ficam nas duas faces circulares. Por não ter furo central, o campo magnético é mais concentrado no centro da face e menos uniforme nas bordas em comparação com um anel de mesma área de face. Essa característica é relevante em aplicações onde a integração do ímã com a estrutura mecânica é feita pela face completa do componente.
Principais aplicações
As pastilhas de ferrite são utilizadas em sensores de posição e de velocidade de rotação, em que o ímã é fixado ao elemento girante e o campo é detectado pelo sensor em passagem. O formato compacto e a ausência do furo facilitam a fixação por adesivo ou por encapsulamento em peças poliméricas.
Em sistemas de educação e demonstração de fenômenos magnéticos, em dispositivos de separação magnética de menor porte e em aplicações onde o baixo custo unitário é prioritário, as pastilhas de ferrite são uma solução técnica e economicamente adequada.
Disponibilidade na Koimas
Pastilhas de ferrite estão disponíveis no portfólio Koimas nas grades Y30, Y35 e Y40. Para diâmetros e espessuras específicos, a especificação pode ser atendida via importação sob encomenda.
Segmentos de ferrite
Os segmentos de ferrite são peças com geometria de arco, formadas por um anel cortado em dois ou mais setores angulares. São fabricados com curvaturas internas e externas definidas para se ajustar ao diâmetro interno do estator ou do rotor do motor em que serão instalados.
Características do campo magnético
Os segmentos são magnetizados radialmente, de forma que o polo norte fica na face interna (de menor raio) e o polo sul na face externa (de maior raio), ou o inverso, conforme o projeto do motor. Quando múltiplos segmentos são organizados ao redor do eixo de um motor, formam um arranjo multipolar que gera o campo de excitação do rotor.
Principais aplicações
Os segmentos de ferrite são utilizados quase exclusivamente em motores de corrente contínua de médio e grande porte, em que os ímãs são fixados ao estator (carcaça do motor) e o rotor bobinado gira no campo gerado por eles. Motores de partida de veículos, motores de limpadores de para-brisa, motores de bombas industriais e motores de acionamento de bombas hidráulicas são aplicações típicas.
A geometria do segmento é inteiramente determinada pelo projeto do motor: o raio interno, o raio externo, o ângulo de abertura e a altura do segmento devem ser compatíveis com as dimensões do estator. Por essa razão, os segmentos de ferrite não são produtos de prateleira com dimensões universais: cada projeto de motor define uma geometria específica.
Disponibilidade na Koimas
Os segmentos de ferrite são fornecidos pela Koimas exclusivamente sob encomenda. O processo inclui a definição das dimensões do segmento com base no projeto do motor, a validação da especificação técnica e o fornecimento com orientação técnica dedicada. Empresas que precisam de segmentos para novos projetos ou para manutenção de linhas de produção existentes devem iniciar o contato pelo formulário de atendimento especializado.
Comparativo entre os formatos
O quadro a seguir sintetiza os atributos de cada formato para orientar a decisão de especificação:
Anéis: magnetização axial ou radial, campo concentrado no eixo, integração por encaixe no furo central ou por adesivo na face. Indicados para alto-falantes, motores de pequeno porte e sensores com circuito magnético axial.
Blocos: magnetização ao longo da espessura, campo uniforme sobre a face plana, integração por adesivo ou fixação mecânica lateral. Indicados para separação magnética, fixação industrial e circuitos magnéticos planares.
Pastilhas: magnetização axial, campo concentrado no centro da face, integração por adesivo ou encapsulamento. Indicadas para sensores de posição, aplicações compactas e usos onde o furo central não é necessário.
Segmentos: magnetização radial, campo orientado radialmente, integração por adesivo no estator do motor. Indicados para motores DC de médio e grande porte. Sempre sob encomenda.
Grades Y30, Y35 e Y40: o que muda entre elas?
Os formatos estão disponíveis nas grades Y30, Y35 e Y40 para anéis, blocos e pastilhas. A diferença entre as grades está na intensidade magnética e, por consequência, no desempenho do componente na aplicação:
A grade Y30 apresenta produto de energia máximo (BHmax) de aproximadamente 30 kJ/m³, com menor custo de aquisição. É adequada para aplicações de menor exigência de intensidade de campo, como sensores de posição de baixa resolução e motores de menor eficiência.
A grade Y35 é a mais utilizada na indústria. Oferece BHmax de aproximadamente 35 kJ/m³ e representa o ponto de equilíbrio entre desempenho magnético e custo para a maioria das aplicações de alto-falantes, motores DC e separadores magnéticos industriais.
A grade Y40 apresenta o maior BHmax entre as três, próximo a 40 kJ/m³, e é especificada quando a intensidade do campo é o fator limitante do projeto e o custo adicional em relação ao Y35 é justificado pela melhoria de desempenho.
Para aplicações que exigem intensidade magnética ainda superior, a avaliação de uma migração para ímãs de neodímio deve ser considerada, levando em conta as diferenças de temperatura de operação (ferrite suporta até 250°C; neodímio padrão, até 80°C) e o custo comparativo.
Solicite orientação técnica para a sua aplicação
A definição do formato e do grau de ferrite mais adequados a uma aplicação específica requer avaliação das dimensões do circuito magnético, da intensidade de campo necessária no ponto de trabalho e das condições de temperatura e ambiente de operação. A equipe técnica da Koimas está habilitada para orientar essa especificação antes do fechamento de qualquer pedido.
A Koimas é a maior distribuidora de produtos magnéticos do Brasil, certificada pela NBR ISO 9001:2015 e auditada pelo TÜV NORD Brasil, com mais de 500 toneladas em estoque permanente de neodímio e ferrite.
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Catálogo completo: conteudo.koimas.com.br/home-catalogos
Importação sob encomenda: conteudo.koimas.com.br/importacao-sob-encomenda
Atendimento B2B: koimas.com.br
Perguntas frequentes
Qual o formato de ferrite mais utilizado na indústria?
Os anéis são o formato de maior volume de aplicação, especialmente na indústria de alto-falantes e em motores de corrente contínua. Os blocos são os mais utilizados em separação magnética industrial. A pastilha é predominante em sensores de posição e aplicações compactas.
Os segmentos de ferrite são disponíveis em estoque?
Não. Os segmentos são fornecidos pela Koimas exclusivamente sob encomenda, pois cada projeto de motor define uma geometria específica. O processo inclui definição das dimensões, validação técnica e fornecimento com orientação especializada.
Qual a diferença entre ferrite anisotrópico e isotrópico?
O ferrite anisotrópico (orientado) é prensado sob campo magnético externo durante a fabricação, o que alinha os cristais na direção de fácil magnetização e resulta em intensidade magnética superior. O ferrite isotrópico permite magnetização em qualquer direção após a fabricação, mas apresenta intensidade magnética inferior. Para a maioria das aplicações industriais, o anisotrópico é o indicado.
Qual grade escolher: Y30, Y35 ou Y40?
A grade Y35 atende a maioria das aplicações industriais padrão e é a mais utilizada. A Y30 é adequada para aplicações de menor exigência de campo com restrição de custo. A Y40 é especificada quando o desempenho magnético máximo dentro da família ferrite é necessário. A equipe técnica da Koimas orienta essa escolha com base nos requisitos da aplicação.
Os ímãs de ferrite resistem a temperaturas elevadas?
Sim. Os ímãs de ferrite operam de forma estável em temperaturas de até 250°C, o que os torna adequados para aplicações em ambientes com elevação de temperatura moderada a alta. Essa característica os diferencia dos ímãs de neodímio padrão, que têm limite de operação de 80°C no grau N padrão.
É possível obter formatos de ferrite com dimensões fora do catálogo?
Sim. Para anéis, blocos e pastilhas com dimensões específicas, a Koimas viabiliza o fornecimento via importação sob encomenda. Para segmentos, o processo de encomenda é o único caminho disponível. O primeiro passo é descrever a aplicação e as dimensões necessárias pelo formulário de atendimento especializado.
