Do Que É Feito O Imã

O que compõe um ímã na prática

Muita gente acha que ímã é tudo igual. Não é. A resposta para do que é feito o imã depende inteiramente do tipo que você está segurando na mão. A maioria dos objetos magnéticos que vemos no dia a dia — o ímã da geladeira, o motor de um ventilador, o alto-falante — é feito de ferrita ou de neodímio. São dois materiais completamente diferentes em e preço. Quando eu comecei a trabalhar com montagem de protótipos eletrônicos, precisei trocar um ímã de ferrita por um de neodímio N42 porque o campo magnético do primeiro simplesmente não segurava a peça que precisávamos manter fixa. O problema foi que o neodímio é muito mais frágil. Quebrei três deles nas primeiras tentativas porque achava que poderiam ser encaixados com força. Ferrita aguenta abuso mecânico. Neodímio não. Aprendi isso na marra, gastando material e tempo que poderia ter sido economizado se eu soubesse disso antes.

Do que é feito o imã e por que essa diferença importa

O ímã de ferrita, também chamado de cerâmico, é uma liga de óxido de ferro misturada com carbonato de bário ou estrôncio. É sintetizado a partir de pó cerâmico comprimido e sinterizado em forno a alta temperatura. O resultado é um material barato, resistente à corrosão e com magnetismo moderado. Um ímã de ferrita comum tem uma energia máxima na faixa de 1 a 4 MGOe. Isso significa que ele serve para aplicações onde o campo magnético não precisa ser extremamente forte. O custo por unidade é muito baixo, o que explica por que ele aparece em todo lugar: portas de geladeira, brinquedos, motores simples. Já o neodímio é umaliga de neodímio, ferro e boro (Nd2Fe14B). Foi desenvolvido nos anos 1980 e representa um salto enorme em densidade de campo magnético. Ímãs N42 chegam a 45 MGOe. Em termos práticos, isso quer dizer que um pequeno quadrado de neodímio de 1 centímetro segura muito mais peso do que um pedaço de ferrita do mesmo tamanho. O problema é o preço. Neodímio custa entre cinco e quinze vezes mais que ferrita, dependendo do grau. E precisa ser revestido — normalmente com níquel-cobre-níquel — senão oxida rapidamente em ambientes com umidade. Eu já vi um ímã de neodímio sem revestimento ficar todo corroído em seis meses num laboratório com ar condicionado defeituoso e umidade elevada.

Tem ainda o samário-cobalto (SmCo), que fica numa categoria intermediária em termos de força mas é ainda mais caro que o neodímio. A vantagem dele é a estabilidade térmica. SmCo aguenta temperaturas de até 300°C sem perder as propriedades magnéticas. Neodímio começa a desmagnetizar a partir de 80°C no grau N, embora existam graus H, SH, UH e EH que suportam até 230°C. Se você está projetando algo que vai operar em ambiente quente — um motor automotivo, por exemplo —, usar neodímio padrão é pedir para o ímã perder força com o tempo. O que não é feito de neodímio, na verdade, são a maioria das coisas. Em aplicações industriais de médio porte, como sensores de proximidade e válvulas solenoides, a ferrita ainda domina por questões de custo-benefício. Só quando você precisa de campo intenso em espaço reduzido — HDs, fones de ouvido, drones, próteses médicas — é que o neodímio se torna necessário. E mesmo assim, nem sempre. Eu já projetei um sistema de fixação que usava ferrita e funcionou perfeitamente, apenas porque a geometria do projeto amplificava o campo de forma eficiente. Substituir por neodímio nesse caso só aumentaria o custo sem ganho perceptível.

Agora, se você está querendo montar seu próprio ímã, a resposta curta é: não dá. Ímãs permanentes são fabricados por sinterização ou fusão em condições controladas. Você não faz um ímã em casa. O que dá para fazer é magnetizar um material ferromagnético já existente passando uma corrente elétrica por uma bobina ao redor dele. Isso gera um campo magnético temporário. O resultado é um eletroímã, não um ímã permanente. E o campo some quando a corrente cessa.