Schermatura magnetica – Teoria e pratica
Che cos’è un campo magnetico?
Un campo magnetico è un fenomeno fisico prodotto dallo spostamento di cariche elettriche e rivelato da materiali magnetici. Esistono diverse fonti di campo magnetico, come la Terra, un motore, un trasformatore o un semplice magnete.
Il campo magnetico può essere misurato con un Gaussmetro, un magnetometro o una bobina collegata a un oscilloscopio. Il campo magnetico è utilizzato in molte applicazioni elettromeccaniche.
In alcuni casi, il campo magnetico interferisce con altre apparecchiature e può diventare problematico. Con numerosi studi e progetti al suo attivo, Soudupin fornirà la soluzione più appropriata per campi magnetici che vanno da pochi nano Tesla a diverse centinaia di Gauss.
A cosa serve la schermatura magnetica?
La schermatura magnetica a bassa frequenza è utilizzata per proteggere i dispositivi sensibili alle interferenze magnetiche, come apparecchiature mediche, strumenti di ricerca, sensori e circuiti elettronici, riducendo al minimo gli effetti di disturbo dei campi magnetici circostanti. In questo modo si ottengono misure più precise e si riducono le distorsioni o gli errori causati dalle interferenze magnetiche.
Che cos’è la schermatura magnetica?
Lo scopo della schermatura magnetica è quello di attenuare un campo magnetico in un determinato spazio “attraendo” le linee di campo con un materiale magnetico.
La schermatura magnetica a bassa frequenza viene utilizzata per attenuare i campi magnetici statici o a bassa frequenza (<1kHz), che rappresentano il nostro core business.
Come funziona?
Le nostre schermature magnetiche sono realizzate con leghe ferromagnetiche. Questi materiali, a base di ferro, nichel, rame e molibdeno, “attraggono” il campo magnetico e “focalizzano” le linee di campo lungo la loro superficie.
L’attenuazione della schermatura magnetica dipende principalmente dalla permeabilità del materiale utilizzato. Maggiore è la permeabilità del materiale utilizzato, migliore è l’attenuazione. La permeabilità dei materiali ferromagnetici varia in modo non lineare in funzione dell’eccitazione magnetica H. Aumenta fino a raggiungere un massimo, noto come permeabilità massima, e poi diminuisce. In altre parole, alcuni materiali saranno preferiti per campi deboli, altri per campi forti.
Parametri di progettazione
Materiali : La scelta del materiale dipende dalle caratteristiche del campo magnetico da attenuare: la sua intensità e frequenza, nonché l’attenuazione desiderata. Il Mumetal® o Permimphy® è il materiale più comunemente utilizzato, in quanto altamente permeabile ai campi deboli, medi e forti.
Forma / Geometria : le forme sferiche o cilindriche o gli angoli arrotondati devono essere preferiti agli spigoli vivi.
Spessore : le prestazioni di schermatura aumentano con lo spessore del materiale.
Strati successivi : le prestazioni di schermatura aumentano con il numero di strati. Anche lo spazio tra gli strati migliora le prestazioni di schermatura.
Queste sono le considerazioni principali quando si progetta una schermatura magnetica. Ci sono molti altri fattori da considerare durante la produzione, ma tutti rientrano nell’ambito delle nostre competenze, quindi non esitate a contattarci per risolvere i vostri problemi magnetici!
Materiali magnetici
- Mumetal® / Permimphy® : Ni80FeMo5, alta permeabilità, più comunemente usato per applicazioni magnetiche.
- Supermimphy® : Ni80FeMo5, altissima permeabilità
- Cryophy® / Cryoperm® / A4K® : Ni81FeMo5, alta permeabilità, per schermature magnetiche a temperatura criogenica.
- Supra50® : FeNi48, alta permeabilità e alta induzione di saturazione
- Supra36® : FeNi36, buona permeabilità, alta resistività
- Ferro puro : buona permeabilità per campi medi e alti, alta induzione di saturazione
- Ferro di silicio : FeSi3, buona permeabilità per campi medi e alti, alta induzione di saturazione
Trattamento termico
Si tratta di una fase cruciale del processo di produzione della schermatura magnetica mumetale. Il materiale viene riscaldato a una temperatura compresa tra 1100°C e 1150°C per un periodo specifico, seguito da un lento raffreddamento. Questa fase produce una precisa struttura cristallina nel materiale, progettata per migliorare la sua permeabilità magnetica.
La ricottura termica mira a ridurre i momenti magnetici casuali presenti nella struttura del mumetal, riducendo così la suscettibilità magnetica del materiale. Ciò migliora le proprietà di attenuazione del campo magnetico esterno, rendendo più efficace la schermatura magnetica.