Sommario
Magneti in ferrite raramente attirano l'attenzione come fanno i magneti al neodimio. Eppure, se si apre un altoparlante, si smonta il motore di un ventilatore o si guarda all'interno di un separatore magnetico industriale, è molto probabile che sia ancora la ferrite a svolgere il lavoro.
Questo materiale non ha nulla di particolarmente alla moda. Ma è proprio questo che lo rende così affascinante.
La ferrite è economica, naturalmente resistente alla corrosione e non dipende dai metalli delle terre rare. Non può competere con l’NdFeB quando un progettista ha bisogno della massima forza magnetica in uno spazio ridotto, ma molti motori, altoparlanti, pompe e sistemi industriali semplicemente non ne hanno bisogno.
Anche il mercato europeo dei magneti in ferrite ha subito dei cambiamenti. Acquistare da un fornitore europeo non significa più necessariamente che ogni magnete sia stampato e sinterizzato in Europa. Alcune aziende producono in loco. Altre combinano la produzione asiatica con attività di progettazione, stoccaggio, campionatura o assistenza clienti in Europa.
Newland Magnet ne è un esempio. La sua sede produttiva si trova in Cina, mentre la sua filiale europea si occupa delle vendite, dell’assistenza tecnica e della distribuzione dalla Francia.
Ai fini di questa guida, la capacità concreta di servire i clienti industriali europei è importante tanto quanto l’ubicazione del forno.
Che cos’è un magnete in ferrite?
Un magnete in ferrite è un magnete permanente costituito principalmente da ossido di ferro combinato con composti di stronzio o di bario.
Potresti anche trovarlo indicato come:
- magnete in ceramica;
- magnete in ferrite rigida;
- magnete in ferrite di stronzio;
- magnete in ferrite di bario.
La ferrite di stronzio è la scelta più diffusa nelle moderne applicazioni con magneti permanenti. I magneti in ferrite hanno solitamente un aspetto grigio scuro o nero e, a differenza del normale acciaio non protetto, di solito non necessitano di un rivestimento aggiuntivo semplicemente per prevenire la ruggine.
Ciò non significa che il materiale sia resistente dal punto di vista meccanico.
Un magnete in ferrite si comporta più come una ceramica che come un pezzo di acciaio. È duro, ma può scheggiarsi o rompersi se sottoposto a urti. Newland, ad esempio, descrive la ferrite sinterizzata come dura e fragile e sottolinea che, quando è necessario tagliarla, si ricorre all’uso di utensili diamantati.
Ferrite dura vs ferrite morbida
Questi nomi creano più confusione di quanto dovrebbero.
La ferrite dura conserva il proprio magnetismo. È il materiale per magneti permanenti trattato in questo articolo.
La ferrite morbida presenta un comportamento diverso e si trova solitamente nei nuclei dei trasformatori, negli induttori e nei componenti elettronici.
Caratteristica | Ferrite dura | Ferrite morbida |
Magnete permanente | Sì | No |
Uso comune | Motori, altoparlanti, separatori | Trasformatori, induttori |
Chimica tipica | Ferrite Sr/Ba | MnZn, NiZn |
Caratteristica principale | Ritiene il magnetismo | Trasporta campi magnetici variabili |
Anche Eclipse Magnetics opera la stessa distinzione: le sue ferriti ceramiche dure sono magneti permanenti, mentre le ferriti morbide sono destinate ad applicazioni quali trasformatori e filtri.
Come vengono prodotti i magneti in ferrite?
Il processo parte dalle polveri anziché da un blocco di metallo.
L'ossido di ferro e il carbonato di stronzio vengono miscelati e calcinati; successivamente, il materiale viene macinato fino a ottenere una polvere fine. La polvere viene pressata per conferirle la forma desiderata, cotta ad alta temperatura e, se sono richieste tolleranze dimensionali più strette, successivamente macinata.
Esistono due versioni importanti.
La ferrite isotropa viene prodotta senza allineare intenzionalmente le particelle magnetiche. Offre prestazioni magnetiche inferiori, ma una maggiore libertà nella magnetizzazione del pezzo finito.
La ferrite anisotropa viene orientata durante la produzione. Le proprietà magnetiche sono più intense nella direzione preferenziale.
La pressatura a umido può essere utilizzata anche quando è necessario un migliore allineamento delle particelle. Una volta sinterizzato, il pezzo diventa duro e simile alla ceramica. La lavorazione meccanica tradizionale non è più praticabile; la rettifica è invece molto più comune.
A cosa servono i magneti in ferrite?
Un piccolo motore per ventilatore e un separatore per il riciclaggio non sembrano affatto simili, eppure entrambi possono avvalersi di magneti in ferrite.
Tra le applicazioni tipiche figurano:
- motori elettrici;
- altoparlanti;
- motori ausiliari per autoveicoli;
- pompe;
- elettrodomestici;
- sistemi di fissaggio;
- sensori;
- separatori magnetici;
- macchinari industriali.
La ferrite si rivela particolarmente indicata nei casi in cui il costo, la resistenza alla corrosione e il volume di produzione abbiano maggiore importanza rispetto alle dimensioni compatte.
SELTER, ad esempio, utilizza magneti in ferrite nelle piastre e nei blocchi magnetici industriali per la rimozione di materiale ferroso dai nastri trasportatori e dai flussi di riciclaggio.
Si tratta di un requisito di acquisto molto diverso rispetto a quello di un segmento di ferrite curvo destinato a un motore elettrico.
Magnete in ferrite vs magnete al neodimio
Se si confronta solo la forza magnetica, il neodimio vince a mani basse.
Non è sempre un paragone utile.
Proprietà | Ferrita | NdFeB |
Forza magnetica | Moderare | Molto alto |
Costo | Basso | Più alto |
Resistenza alla corrosione | Eccellente | Spesso necessita di protezione |
Contenuto di terre rare | No | Sì |
Produzione su larga scala | Molto conveniente | Più costoso |
Uso tipico | Motori, altoparlanti, separatori | Motori compatti, sensori |
Consideriamo due acquirenti.
Si sta cercando di ridurre il diametro di un motore di precisione. Spendere di più per il NdFeB potrebbe risolvere un vero problema ingegneristico.
L'altra azienda produce ogni anno centinaia di migliaia di motori per ventilatori standard. C'è spazio a sufficienza per la ferrite, e ogni piccolo risparmio di materiale su ciascun motore fa la differenza.
Quelle aziende giungeranno a conclusioni diverse.
La ferrite continua ad essere molto diffusa proprio perché non tutti i prodotti richiedono il magnete più potente disponibile.
I 10 principali produttori di magneti in ferrite in Europa
1. Newland Magnet
Nuova terra è leggermente diversa dalle tradizionali aziende europee che figurano più in basso in questa lista.
La sua principale sede produttiva si trova in Cina, mentre Newland Magnet Europe opera in Francia, fornendo assistenza tecnica localizzata, servizi di vendita, campionatura, distribuzione e gestione della catena di approvvigionamento per i clienti europei. Newland afferma che la propria filiale europea collabora con i clienti in tutte le fasi, dallo sviluppo del prodotto alla produzione in serie, e fornisce inoltre supporto per la gestione locale dei magazzini e delle scorte.
Per quanto riguarda i prodotti in ferrite, Newland fornisce sia ferrite dura che ferrite per stampaggio a iniezione. La sua gamma di ferrite sinterizzata comprende gradi isotropici e anisotropici ed è destinata ad applicazioni quali motori e altoparlanti.
Questa configurazione è interessante per gli OEM europei.
Un’azienda produttrice di motori può discutere di disegni tecnici, magnetizzazione, campionamento e selezione dei materiali avvalendosi del supporto europeo, pur continuando ad avvalersi di una base produttiva più ampia per la produzione.
Newland tratta anche magneti NdFeB, SmCo, AlNiCo, magneti flessibili e gruppi magnetici. Questo è importante quando un progetto parte con la ferrite ma in seguito si incontra un problema di spazio o di prestazioni magnetiche.
Il vantaggio non sta semplicemente nell'avere più prodotti nel catalogo, ma nel poter confrontare i materiali senza dover ricominciare da capo l'intero progetto con un altro fornitore di magneti.
2. Magnetfabrik Bonn - Germania
Magnetfabrik Bonn vanta oltre 75 anni di esperienza nel settore dei materiali magnetici e dichiara di lavorare autonomamente i materiali utilizzati nei propri magneti. La sua gamma comprende ferrite dura, AlNiCo, magneti a terre rare e magneti legati con polimeri.
Il suo lavoro sulla ferrite assume particolare rilevanza nel campo delle applicazioni relative ai sensori.
L'azienda ha sviluppato magneti in ferrite dura legati con polimeri, caratterizzati da una magnetizzazione multipolare fine, destinati ai sensori di posizione e di angolo.
Chi ordina dischi di ferrite standard potrebbe non aver bisogno di un tale livello di progettazione. Per uno sviluppatore di sensori per il settore automobilistico, invece, probabilmente è molto più importante.
3. Compo Tech Co. / Gruppo Bassi - Italia
La gamma di prodotti in ferrite di Compo Tech non si limita solo ad anelli e blocchi.
L'azienda fornisce ferrite sinterizzata sotto forma di segmenti, cilindri, anelli e altre geometrie stampate, con opzioni di magnetizzazione assiale, radiale e diametrale. Il suo catalogo comprende anche gomma magnetica alla ferrite e prodotti in ferrite stampati a iniezione.
L'azienda presenta le applicazioni della ferrite nei motori elettrici, nei prodotti per il settore automobilistico, nelle pompe, negli anelli per sensori Hall e nei piccoli motori brushless.
Ciò lo rende più rilevante quando il magnete fa già parte di un progetto meccanico funzionante piuttosto che essere un componente a sé stante.
4. Goudsmit Magnetics - Paesi Bassi
Goudsmit fornisce magneti in ferrite dura su misura, ma la parte interessante è ciò che accade intorno al magnete.
I suoi servizi di ingegneria comprendono calcoli magnetici e simulazioni FEM; l'azienda opera in settori quali motori, sensori e macchinari industriali.
Se l'acquirente conosce già la geometria e la qualità esatte, tale supporto potrebbe non essere necessario.
Se il circuito magnetico è ancora in fase di modifica, ciò può far risparmiare un bel po’ di tentativi ed errori.
5. Eclipse Magnetics - Regno Unito
Eclipse vanta oltre un secolo di esperienza nel settore dei materiali magnetici e fornisce ferrite, oltre a neodimio, SmCo, AlNiCo e prodotti magnetici flessibili. L'azienda offre sia magneti standard che assemblaggi magnetici su misura.
La sua gamma di prodotti in ferrite comprende anelli, magneti a canale e magneti a vaschetta, oltre a soluzioni personalizzate in termini di materiali.
Soprattutto per gli acquirenti del Regno Unito, la disponibilità di scorte locali, unita all’assistenza tecnica, può rivelarsi utile quando le quantità non sono sufficientemente elevate da giustificare un lungo programma di produzione su misura.
6. BVI Magnet GmbH - Germania
BVI Magnet opera nel settore dei magneti permanenti e dei gruppi magnetici dalla metà degli anni '90.
La sua gamma di prodotti comprende ferrite dura, NdFeB, AlNiCo, SmCo, filtri magnetici e sistemi magnetici completi. L'azienda offre inoltre diverse geometrie, quali anelli, blocchi e segmenti.
BVI acquista maggiore senso quando un disegno ha già superato il semplice ruolo di elemento di richiamo da catalogo.
7. SELTER - Spagna
SELTER affronta il tema della ferrite dal punto di vista dei sistemi industriali.
Tra i suoi prodotti figurano piastre e blocchi magnetici realizzati con magneti in ferrite o neodimio. Questi vengono utilizzati principalmente per rimuovere le impurità ferrosi dai flussi di materiale in settori quali il riciclaggio e la lavorazione alimentare.
Un impianto di riciclaggio non è proprio il posto giusto per comprare un blocco di ferrite.
Si tratta di acquistare un risultato di separazione.
Questa differenza spiega perché la progettazione del sistema e la profondità del campo magnetico possano essere più importanti del prezzo del singolo magnete.
8. Sintex A/S - Danimarca
Sintex fornisce magneti in ferrite di stronzio e ne sottolinea l'impiego in ambienti corrosivi e ad alta temperatura. Le informazioni sulla ferrite da essa pubblicate indicano temperature di esercizio fino a circa 250 °C.
Sintex è inoltre insolitamente trasparente riguardo al funzionamento della propria catena di approvvigionamento.
L'azienda afferma che i propri magneti in ferrite sinterizzata provengono da fornitori esterni, mentre Sintex si occupa dell'assistenza applicativa, della garanzia di qualità e dell'integrazione nei sistemi magnetici.
Per gli acquirenti, tale trasparenza è utile.
Un fornitore europeo di magneti e uno stabilimento europeo di sinterizzazione della ferrite non sono necessariamente la stessa cosa.
9. Schallenkammer Magnetsysteme - Germania
Schallenkammer offre blocchi, anelli e dischi in ferrite e produce inoltre sistemi magnetici con nuclei in ferrite.
I suoi materiali in ferrite sono disponibili sia come prodotti standard che come soluzioni personalizzate. Alcuni componenti in ferrite anisotropa sono progettati per temperature di esercizio fino a 250 °C.
Vale la pena prendere in considerazione questa azienda quando le esigenze si collocano a metà strada tra un semplice componente standard e un gruppo OEM completamente progettato.
10. HME Technologies - Svizzera
HME fornisce magneti realizzati secondo i disegni dei clienti, anziché limitarsi alle sole dimensioni standard.
Tra i materiali utilizzati figurano la ferrite sinterizzata, la ferrite legata con resina plastica, NdFeB, SmCo e AlNiCo. L'azienda fornisce inoltre gruppi magnetici completi, compresi i sistemi di rotori.
Questa gamma più ampia di materiali può rivelarsi utile in fase di riprogettazione.
A volte il termine “ferrite” rimane in un disegno semplicemente perché il prodotto precedente utilizzava la ferrite. Una nuova dimensione, temperatura o obiettivo prestazionale potrebbe giustificarne una riconsiderazione.
Cosa bisogna inviare a un fornitore di magneti in ferrite?
Una domanda sorprendentemente frequente recita:
“Servono magneti in ferrite, 50.000 pezzi. Vi prego di inviarmi un preventivo.”
Dà il via a una conversazione. Non fornisce un confronto affidabile dei prezzi.
Invia il disegno.
Quindi includere:
- dimensioni e tolleranze;
- grado di ferrite;
- requisito isotropico o anisotropico;
- direzione di magnetizzazione;
- Br, Hcb o Hcj, se necessario;
- temperatura di esercizio;
- quantità annuale;
- domanda definitiva.
Se non si conosce il grado magnetico, descrivere l'applicazione.
L’espressione “magnete ad arco per un motore di ventilazione” è di gran lunga più utile per un ingegnere rispetto alla semplice dicitura “magnete in ferrite”.
Europa o Cina per l’approvvigionamento di magneti in ferrite?
Per gli ordini di grandi quantità di ferrite convenzionale, è difficile ignorare la produzione cinese, poiché le dimensioni della produzione possono incidere notevolmente sul prezzo.
Ma la scelta di un fornitore non è sempre una questione di "Europa contro Cina".
La struttura di Newland presenta un altro modello: risorse produttive in Cina abbinate a attività di vendita, assistenza tecnica e magazzinaggio in Europa.
Altre aziende europee danno maggiore importanza allo sviluppo locale, all’ingegneria dei sistemi o alla produzione specializzata.
Il modello giusto dipende dal tipo di lavoro.
Un milione di semplici segmenti per motori e un piccolo lotto di magneti per sensori personalizzati non dovrebbero essere acquistati esattamente allo stesso modo.
Domande frequenti sui magneti in ferrite
I magneti in ferrite sono uguali ai magneti in ceramica?
Nella maggior parte delle applicazioni con magneti permanenti, sì. “Magnete ceramico” è un altro nome comunemente usato per indicare la ferrite dura.
I magneti in ferrite sono magneti a terre rare?
No. I loro componenti principali sono l'ossido di ferro e composti di stronzio o bario.
I magneti in ferrite si arrugginiscono?
Presentano un'ottima resistenza alla corrosione e, di norma, non necessitano del rivestimento protettivo che viene solitamente applicato ai magneti NdFeB.
I magneti in ferrite sono meno potenti di quelli al neodimio?
Sì, sono notevolmente meno resistenti a parità di volume. Tuttavia, il loro costo inferiore e la loro resistenza alla corrosione possono comunque renderli la scelta commerciale più vantaggiosa.
I magneti in ferrite possono funzionare ad alte temperature?
Sì. La temperatura massima di esercizio dipende dal tipo di materiale e dall'applicazione. Alcuni prodotti commerciali a base di ferrite hanno una temperatura massima specificata di circa 250 °C.
È possibile lavorare i magneti in ferrite?
Possono essere molati, ma si comportano come un materiale ceramico fragile. Si ricorre comunemente alla molatura con diamante piuttosto che alla lavorazione convenzionale dei metalli.
Prima di scegliere un fornitore
Non approvare un magnete in ferrite solo perché la scheda tecnica sembra corretta.
Richiedi dei campioni.
Montarli sul motore, sull'altoparlante, sulla pompa o sul separatore effettivi. Misurare la forza magnetica dopo il montaggio. Verificare l'adattamento dimensionale. Far funzionare il componente alla sua temperatura di esercizio effettiva, se la temperatura è un fattore rilevante.
E quando un preventivo è molto più conveniente di un altro, cerca di capire cosa è cambiato.
Una qualità diversa, una tolleranza più ampia o uno schema di magnetizzazione più semplice possono facilmente giustificare una cifra superiore al margine di profitto del fornitore.
Per gli acquirenti europei, oggi la scelta va ben oltre la semplice dicotomia “stabilimento europeo o stabilimento asiatico”. Aziende come Newland combinano una produzione su larga scala con una presenza in Europa, mentre specialisti europei affermati come Magnetfabrik Bonn, Goudsmit e BVI mettono a disposizione i propri punti di forza nei settori dei materiali, dello sviluppo e della progettazione di sistemi magnetici.
La domanda rilevante non è semplicemente chi vende magneti in ferrite.
È chi ha già capito come funziona il componente in ferrite che stai cercando di costruire.
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