Muitos amigos podem ter essa pergunta: ímãs com o mesmo desempenho e volume têm a mesma força de sucção? Diz-se na Internet que a força de sucção de umímã NdFeBé 640 vezes o seu próprio peso. Isso é confiável?

Na verdade, essa questão pode ser divergente, ou seja, quais fatores estão relacionados à atração do imã. Em primeiro lugar, é preciso ficar claro que os ímãs só têm força de adsorção para materiais ferromagnéticos. Existem apenas três tipos de materiais ferromagnéticos à temperatura ambiente, isto é, ferro, cobalto, níquel e suas ligas, e eles não têm força de adsorção para materiais não ferromagnéticos.

Algumas fórmulas para calcular a sucção podem ser encontradas na Internet:

F=k*B²*S/2

F=0,577*S*B²

Essas fórmulas são precisas? A resposta é imprecisa, mas a tendência não é problema. A magnitude da sucção do ímã está relacionada à força do campo magnético e à área de adsorção. Quanto maior a força do campo magnético, maior a área de adsorção e maior a sucção.

Então a próxima pergunta é: os ímãs de mesmo volume, que são planos, cilíndricos e alongados, têm a mesma força de sucção? Se não, qual tem mais sucção?

Em primeiro lugar, é certo que o poder de sucção não é o mesmo. Qual tipo de sucção é o maior que precisamos relacionar com a definição do produto de energia magnética máxima. Quando o ponto de trabalho do ímã está próximo ao produto de energia magnética máxima, o ímã tem a energia de trabalho máxima. A força de adsorção do ímã também é uma manifestação de trabalho, então a força de sucção correspondente também é a maior. Deve-se notar aqui que o objeto atraído precisa ser grande o suficiente para cobrir completamente o tamanho do pólo magnético, de modo que o material, tamanho, forma e outros fatores do objeto atraído possam ser ignorados.

Como julgar se o ponto de trabalho do ímã está no ponto de acúmulo máximo de energia magnética. Quando o ímã está no estado de adsorção direta com o material atraído, sua força de adsorção é determinada pelo campo magnético do entreferro e pelo tamanho da área de adsorção. Tomando um ímã cilíndrico como exemplo, quando H/D≈0,6, seu centro Pc≈1, e a força de atração é maior quando está próximo ao ponto de trabalho do produto de energia magnética máxima. Isso também está de acordo com a lei de que os ímãs geralmente são projetados para serem relativamente planos como adsorventes. Tomando como exemplo o imã N35 D10*6, através da simulação FEA, pode-se calcular que a força de sucção da chapa de ferro é de cerca de 27N, chegando quase ao valor máximo de um imã com o mesmo volume, que é 780 vezes o seu próprio peso.

Oímã quadradoé semelhante aoímã circular. Quando adsorvido diretamente ao material atraído, o centro Pc≈1, ou seja, próximo ao ponto de trabalho do produto de energia magnética máxima, e a força de sucção atingirá o valor máximo do ímã com o mesmo volume, como 10*10*6,5 ou 15*10*8.

Claro, o acima é apenas o estado de adsorção do único pólo do ímã. Se for magnetização multipolar, a força de sucção será completamente diferente.

Por que a força de sucção muda tanto depois que um ímã do mesmo volume é transformado em magnetização multipolar? A razão é que a área de adsorção S permanece inalterada e o valor da densidade de fluxo magnético B que passa pelo objeto atraído aumenta muito. Pode ser visto no diagrama da linha de força magnética abaixo que a densidade das linhas de força magnética que passam pela folha de ferro aumenta significativamente para o ímã magnetizado multipolar. Ainda tome o ímã N35 D10 * 6 como exemplo, ele é feito de magnetização bipolar e a força de sucção da placa de ferro de adsorção de simulação FEA é cerca de 1100 vezes seu próprio peso.

Depois que o ímã é transformado em magnetização multipolar, cada pólo é equivalente a um ímã mais fino e seu valor de Pc mudou, portanto, não pode mais ser calculado de acordo com o valor de Pc do tamanho geral, portanto, seu tamanho ideal não é mais H/D≈0,6, mas um ímã mais plano. O tamanho específico está relacionado ao método de magnetização multipolar e ao número de polos.