Acoplamentos magnéticos: Transmissão de potência sem contato
Um acoplamento magnético emprega o poder dos campos magnéticos para transferir torque sem nenhum contato físico. Assim, a potência é transmitida por meio do acoplamento magnético entre os rotores interno e externo sem perdas por atrito ou desgaste. Essa invenção muda radicalmente a concepção dos antigos acoplamentos mecânicos, permitindo a troca dos selos rotativos por selos não rotativos e a obtenção de uma transmissão de potência sem vazamentos.
Seleção de materiais
Ímã
Um acoplamento magnético coaxial é composto por um rotor externo, um rotor interno, uma luva espaçadora e um sistema de rolamento de precisão. Tanto o rotor interno quanto o externo têm ímãs permanentes implantados neles, que são dispostos alternadamente em termos de seus polos norte e sul ao longo de sua circunferência, produzindo assim um forte campo magnético. Para que o campo magnético se conecte efetivamente entre os dois rotores, a luva espaçadora, que geralmente não é magnética, é usada para essa finalidade. O sistema de rolamentos é o componente que mantém o rotor estável ao operar em altas velocidades.
Materiais da carcaça
Os materiais da carcaça devem ser mecanicamente fortes e, ao mesmo tempo, resistentes à corrosão. As opções comuns incluem:
Aço inoxidável: O SUS316 oferece excelente resistência antimagnética e à pressão, o que o torna adequado para ambientes de alta pressão ou corrosivos; o 304/316L é amplamente utilizado em aplicações industriais gerais.
PVC: Extremamente resistente à corrosão e adequado para uso em ambientes ácidos e alcalinos fortes, mas com menor resistência mecânica, é ideal para aplicações de baixa pressão.
Opções de personalização: A soldagem hermética ou materiais compostos podem ser usados mediante solicitação para aumentar ainda mais a proteção.
Acoplamentos magnéticos coaxiais
Os acoplamentos magnéticos coaxiais consistem em um rotor externo, um rotor interno, uma luva espaçadora e um sistema de rolamentos de precisão. Ímãs de terras raras são incorporados nos rotores interno e externo, alternando os polos norte e sul ao longo da circunferência, gerando um forte campo magnético. A luva espaçadora geralmente é feita de material não magnético para garantir o acoplamento eficaz do campo magnético entre os rotores interno e externo e, ao mesmo tempo, isolar o meio de trabalho. O sistema de rolamentos garante a estabilidade do rotor em altas velocidades.
A transmissão síncrona dos acoplamentos magnéticos coaxiais representa seu principal benefício. Os rotores interno e externo alcançam uma transmissão de potência sem deslizamento por meio do acoplamento de campo magnético. Com um torque de até 84 Nm, eles são adequados para aplicações com altas demandas de torque. Seu design sem contato os torna completamente livres de lubrificação, eliminando todos os problemas relacionados a desgaste ou vazamento que normalmente caracterizam os acoplamentos. Por esse motivo, é possível obter um alto grau de tolerância ao desalinhamento do eixo, além de muito mais flexibilidade de instalação.
Nas bombas de acionamento magnético, as aplicações mais modernas e difundidas dos acoplamentos magnéticos coaxiais são encontradas nos setores químico, farmacêutico, de processamento de alimentos e de equipamentos de vácuo. Eles são usados em processos em que o vazamento zero é preferível para fluidos corrosivos, tóxicos ou inflamáveis.
Acoplamentos magnéticos de disco
Os acoplamentos magnéticos de disco são feitos de dois discos planos opostos. Cada disco é preenchido com ímãs de terras raras, cujos polos se alternam em um padrão norte-sul. O torque é transmitido pelo espaço de ar entre os dois discos - o tamanho desse espaço é um fator que determina a eficiência da transmissão. Dada a geometria simples dos discos, eles podem ser fabricados facilmente e montados sem nenhum arranjo complexo de rolamentos.
Esses acoplamentos são compactos e permitem um torque máximo de 18,5 Nm. Eles têm uma característica excelente com relação à instalação, pois pode haver um desalinhamento angular máximo de 3° ou desalinhamento paralelo de 1/4 de polegada, o que os torna muito úteis para aplicações em que o alinhamento do eixo não é fácil de ser realizado. Como esse sistema usa atração magnética plana, as folgas de ar menores aumentam o torque, mas como os discos não têm muita área de superfície, a capacidade geral de torque é baixa.
Os acoplamentos magnéticos de disco são amplamente usados em agitadores magnéticos e pequenas bombas acionadas por magnetismo, especialmente em sistemas de mistura para equipamentos de laboratório, produtos biofarmacêuticos e processamento de alimentos.
Vantagens técnicas
Sem contato e sem desgaste: A falta de contato físico elimina o atrito e o desgaste, aumentando a vida útil do equipamento.
Vazamento zero: A energia é transmitida por meio de um campo magnético, e a barreira de isolamento proporciona uma vedação completa, evitando vazamentos de líquidos ou gases.
Baixo ruído e baixa vibração: A ausência de contato mecânico garante uma operação suave, reduzindo significativamente o ruído e a vibração e melhorando o ambiente de trabalho.
Transmissão de energia através da parede: O campo magnético pode penetrar em materiais não magnéticos, o que o torna adequado para aplicações que isolam o acionamento e os componentes acionados.
Limitação de torque: Quando a carga excede o torque projetado, o acoplamento magnético "escorrega" automaticamente, protegendo o sistema contra danos por sobrecarga.
Fácil instalação: A alta tolerância ao desalinhamento do eixo simplifica a instalação e reduz os requisitos de precisão.
A vida útil dos acoplamentos magnéticos depende muito das condições de operação, do ciclo de carga e da qualidade da manutenção, e geralmente varia de 15 a 30 anos. O desgaste do componente é substancialmente minimizado devido ao design sem contato, ao mesmo tempo em que são usados materiais de ímã permanente de alta qualidade e provisões de segurança para prolongar sua vida útil.
Setores
A economia de energia e a redução considerável das vibrações são as características mais importantes dos acoplamentos magnéticos, que são utilizados em diversos setores, como o de construção civil:
Tratamento de água: A água é usada para bombear águas residuais e misturar produtos químicos.
Química e petróleo: A tecnologia tem sido usada para o manuseio de líquidos corrosivos ou inflamáveis.
Alimentos e produtos farmacêuticos: Para manter a pureza, a não contaminação e a transmissão de energia.
Marítimo e HVAC: Para o fornecimento de acionamentos vedados e sem problemas.
Mineração e cimento: Para atender às necessidades de torque extremo em áreas difíceis.
Soluções personalizadas
Devido à sua colaboração com fabricantes especializados, TOPMAG Os fornecedores podem configurar o acoplamento para o tipo de ímã, o material do invólucro e o projeto dimensional. Isso faz parte do que as empresas de manufatura oferecem gratuitamente: consultoria técnica e soluções de projeto.
A seleção de um acoplamento magnético requer uma análise completa dos seguintes aspectos:
Requisitos de torque: especifique o acoplamento coaxial ou de disco, dependendo da carga.
Condições operacionais: temperatura, condições corrosivas e pressão devem ser consideradas.
Espaço para instalação: Os acoplamentos de disco são aplicáveis em espaços confinados, enquanto os acoplamentos coaxiais são aplicáveis quando é necessário um alto torque.
Padrões de qualidade: as certificações industriais disponíveis devem ser consideradas.
Dedico-me a escrever artigos científicos populares sobre ímãs. Meus artigos se concentram principalmente em seus princípios, aplicações e anedotas do setor. Nosso objetivo é fornecer aos leitores informações valiosas, ajudando todos a entender melhor o encanto e a importância dos ímãs. Ao mesmo tempo, estamos ansiosos para ouvir suas opiniões sobre as necessidades relacionadas aos ímãs. Fique à vontade para nos seguir e interagir conosco enquanto exploramos juntos as infinitas possibilidades dos ímãs!
