Hace unas semanas, una empresa italiana de reciclaje de tierras raras nos envió un único bloque trapezoidal de NdFeB —borde superior de 24 mm, borde inferior de 38 mm, altura de 48 mm, grosor de 3 mm— y nos preguntó si podíamos cortar tres probetas de prueba diferentes de él. El bloque no provenía de un imán recién producido. Procedía de chatarra de motor al final de su vida útil que el cliente había recuperado y resinterizado en un bloque reciclado de NdFeB. El corte de NdFeB reciclado es exactamente el tipo de preparación de muestras en lotes pequeños para el que se construyó nuestro SGR 20, por lo que acordamos realizar el corte de forma gratuita y enviar un informe con los parámetros, los resultados y algunas opiniones.
Este artículo detalla el encargo, la configuración de corte y lo que salió del otro lado. Si está trabajando con material de imán recuperado —o es un OEM de imanes que evalúa materia prima reciclada—, el mismo flujo de trabajo se aplica.
Quién es el cliente y por qué esta prueba era importante
El cliente es uno de una nueva ola de recicladores europeos de tierras raras que operan con una tesis de economía circular: desmantelar motores y electrónica al final de su vida útil, recuperar imanes permanentes de NdFeB, purificarlos mediante un proceso mecanoquímico y resinterizarlos en imanes de grado industrial para las industrias de motores eléctricos y sensores. Según [el análisis de CEPS de la cadena de suministro de imanes reciclados de la UE], se prevé que la demanda europea de NdFeB se triplique para 2030 —de 12.000 a 36.000 toneladas al año— y la mayor parte de ese suministro todavía proviene de fuera de la UE, por lo que cualquier operador que pueda producir material de imán reciclado según las especificaciones dentro de Europa tiene un camino claro.
El obstáculo comercial es el mismo para todos los recicladores de imanes: los clientes de motores y sensores no compran basándose en una historia. Compran después de haber medido las propiedades magnéticas y confirmado que el material reciclado coincide con el NdFeB sinterizado virgen. Eso significa que cada lote necesita pruebas de curva B-H, análisis de microestructura y verificación dimensional. Las muestras cortadas que hicimos no eran piezas de uso final —eran probetas para validación de control de calidad. Aquí es donde la preparación de muestras pasa de ser un paso periférico a un coste de producción recurrente.
La muestra y los tres cortes objetivo
La forma trapezoidal del bloque de entrada es en sí misma un artefacto del reciclaje. Muchos motores de tracción de vehículos eléctricos y motores servoindustriales utilizan imanes de rotor en forma de cuña, por lo que cuando se recupera y se resinteriza, a menudo se termina con la geometría original. Del trapecio de 24 × 38 × 48 mm, el cliente quería tres cosas:
- Objetivo 1: Dos rectángulos emparejados de 22 × 18,6 mm (Parte A + Parte B), que comparten una ranura de 0,4 mm. Estos se asientan en la mitad inferior más ancha del trapecio. Uso probable: probetas emparejadas para pruebas de curva B-H en un permeámetro.
- Objetivo 2: Un rectángulo de 26 × 30 mm. La especificación original era de 26 × 41,5 mm, pero 41,5 mm no caben en ningún lugar de un trapecio de 38 mm de ancho; lo señalamos y acortaron la dimensión larga a 30 mm.
- Objetivo 3: Una rebanada delgada de 26 × 30 × 1,5 mm. El grosor de 1,5 mm fue la clave: esta es para análisis de microestructura (SEM, EBSD u observación de dominios magnéticos), no para pruebas B-H.
También presionamos sobre la especificación de grosor. Pidieron piezas de 3 mm de grosor, pero cualquiera que ejecute un flujo de trabajo de imanes terminados sabe que la superficie de corte necesita aproximadamente 0,5 mm por lado como margen de rectificado para alcanzar la dimensión final. Cortar neto a 3 mm significa que rectifica por debajo de la especificación. Les dijimos que enviaran piezas en bruto de 4 mm de grosor en su lugar, para que la tolerancia de 1 mm se elimine en la rectificadora, no en la sierra de hilo. Esa única conversación probablemente les ahorró un lote desperdiciado.
Configuración de los cortes en la SGR 20
Ejecutamos este trabajo en la SGR 20 — estructura de pórtico con eje giratorio, envolvente de corte máximo Ø200 × 200 mm, huella de mesa. Para especímenes de laboratorio únicos de este tamaño, la SGR 20 es la herramienta adecuada: lo suficientemente pequeña como para vivir en un laboratorio de control de calidad, y el eje giratorio le permite reposicionar la pieza de trabajo entre cortes sin volver a fijarla cada vez.
Algo que simplificó el trabajo: las muestras llegaron desmagnetizadas. Cortar NdFeB magnetizado es un problema en sí mismo: el polvo ferromagnético se adhiere a las ruedas guía, las carcasas del motor y cualquier lugar donde haya acero, y pasas medio día limpiando la máquina. Con material desmagnetizado, el polvo todavía se genera pero no se pega. Hemos cortado ambos estados. Desmagnetizado es siempre más fácil. Si está preparando muestras de control de calidad, desmagnetice antes de cortar.
Parámetros de corte finales:
| Parámetro | Valor |
| Diámetro del alambre | 0,35 mm |
| Tensión del cable | 100 N |
| Velocidad lineal del hilo | 40 m/s |
| Velocidad de alimentación | 0,03 mm/min |
| Refrigerante | aceite mineral blanco |
| Ancho de corte | ~0,4 milímetros |
Una nota sobre la elección del refrigerante. Nuestra página de referencia de corte de imanes lista refrigerante a base de agua o aceite mineral blanco para NdFeB. Para las muestras de prueba que van directamente a un permeámetro o SEM, elegimos aceite mineral. El NdFeB se oxida rápidamente en agua — la fase de tierras raras se oxida en cuestión de horas, y una superficie oxidada distorsiona tanto la medición magnética como la imagen de la microestructura. El aceite mantiene la muestra limpia. Un poco más engorroso de manipular, pero vale la pena para el trabajo de control de calidad.
Resultados
Los tres objetivos salieron del alambre con caras planas y paralelas, sin astillado visible en los bordes y una desviación dimensional dentro de 0.03 mm de la especificación. El corte compartido de 0.4 mm entre la Parte A y la Parte B se mantuvo — ambas partes salieron a 22.0 × 18.6 mm sin sobrepasar ninguno de los lados. La rebanada delgada de 1.5 mm fue el corte más arriesgado porque las secciones delgadas son propensas a la deriva de espesor a medida que el alambre se arquea al final del corte; reducir la velocidad de avance a 1.5 mm/min y mantener la tensión del alambre en el extremo superior del rango de trabajo (140 N para ese corte) la mantuvo dentro de la tolerancia.
El acabado superficial era texturizado como arena, típico del alambre de diamante de 0.35 mm en NdFeB sinterizado. El cliente lijará hasta la dimensión final antes de medir — la superficie cortada con alambre es la entrada a la lijadora, no la cara terminada.
Qué significa el corte de NdFeB reciclado para los recicladores de imanes
Para los recicladores que se están introduciendo en la producción industrial, la conclusión no se trata de un solo corte de prueba — se trata de que la preparación de muestras es una línea de costos recurrente que debe presupuestar. Cada lote de NdFeB reciclado necesita muestras cortadas para pruebas magnéticas y validación de microestructura, cada ciclo de calificación de clientes necesita más, y cualquier falla de control de calidad significa volver a la sierra de alambre. El alambre de diamante sin fin maneja esto limpiamente porque la fuerza de corte se mantiene baja, la entrada de calor es mínima (sin riesgo de desmagnetización térmica después de la remagnetización), y el corte de 0.4 mm es lo suficientemente estrecho como para que incluso un pequeño trozo reciclado produzca múltiples muestras.
Si está procesando NdFeB, envíenos una pequeña muestra y nosotros realizaremos un corte de prueba gratuito en la máquina correspondiente y le enviaremos las piezas con parámetros y fotos. Envíe un correo electrónico levy@endlesswiresaw.com para programar una.
