Glosario de términos

La anisotropía de un imán significa que el material tiene de fábrica un eje «fácil» preferente, en el que puede magnetizarse a pleno rendimiento; se crea prensando el polvo en un campo magnético que orienta los granos en una misma dirección. Un imán isótropo no tiene ningún eje preferente y puede magnetizarse en cualquier dirección, a costa de una fuerza notablemente menor.

Prácticamente todos los imanes de alto rendimiento de los separadores —los NdFeB sinterizados y las ferritas anisótropas— son anisótropos; siguen siendo isótropos los moldeados económicos de ferrita y las láminas magnéticas. Consecuencia para la práctica: un imán anisótropo no puede «remagnetizarse» en otra dirección y, si se monta girado incorrectamente en un conjunto, no obtendrá de él el pleno rendimiento.

El campo magnético es la región del espacio en la que actúan fuerzas magnéticas sobre las sustancias ferromagnéticas, las cargas en movimiento y los conductores recorridos por corriente. Se representa mediante líneas de campo que salen del polo norte del imán y regresan al polo sur; su fuente es un imán permanente o una corriente eléctrica en un conductor o una bobina.

En la separación magnética son decisivos la forma y el alcance del campo: las líneas de campo se concentran al máximo junto a los polos, donde el campo es más intenso, y su fuerza cae muy rápidamente al aumentar la distancia al imán. Por eso el separador solo captura las partículas que pasan lo suficientemente cerca de la superficie del imán: una impureza metálica situada unos centímetros más lejos pasa inadvertida. De ahí se deriva la regla constructiva básica: el material debe conducirse en una capa fina, lo más pegada posible a las superficies magnéticas —por ejemplo, entre las barras de una rejilla magnética—, y no en una sección grande y alejada de ellas.

El campo magnético terrestre es el campo natural generado por los movimientos del hierro fundido en el núcleo de la Tierra. En la superficie alcanza apenas de 25 a 65 microteslas, protege el planeta de las partículas cargadas del viento solar y orienta la aguja de la brújula; los polos magnéticos, además, se desplazan lentamente y no coinciden exactamente con los geográficos.

El campo terrestre es unas cien mil veces más débil que el campo en la superficie de un separador de neodimio, por lo que no tiene influencia alguna en la separación industrial y, en una medición normal con gaussímetro, se pierde en el redondeo. Su única utilidad práctica: gracias a él funciona la brújula, con la que puede determinar la polaridad de un imán sin marcar; el extremo norte de la aguja señalará su polo sur.

El ciclo de histéresis es la representación gráfica de la dependencia de la inducción magnética B de un material respecto a la intensidad del campo magnético externo H durante un ciclo completo de magnetización y desmagnetización. Se denomina también curva BH. De su forma se leen dos valores clave: la remanencia Br y la coercitividad Hc.

La forma del ciclo indica al técnico para qué sirve el material. Un ciclo estrecho corresponde a un material magnéticamente blando: se magnetiza y desmagnetiza con facilidad y presenta pocas pérdidas, por lo que se emplea en núcleos de transformadores y electroimanes. Un ciclo ancho identifica a un material magnéticamente duro, que conserva la magnetización de forma permanente: de él se fabrican los imanes permanentes de los separadores. Además, el área del ciclo equivale a la energía perdida en cada ciclo de magnetización. Al elegir un imán, no compare solo la fuerza, sino toda la característica BH facilitada por el fabricante.

El circuito magnético es el camino por el que se cierra el flujo magnético: lo forman el imán, las piezas conductoras ferromagnéticas (núcleos, piezas polares) y los entrehierros. Un circuito cerrado conduce el flujo mayoritariamente por el acero; uno abierto se cierra por el aire, con grandes pérdidas, porque el aire conduce el flujo mucho peor.

Todo separador es, en esencia, un circuito magnético diseñado. El proyectista elige la forma de los imanes y de las piezas de acero de modo que la mayor parte posible del flujo atraviese la zona de trabajo por donde circula el material. Un imán aislado, sin circuito, trabaja «en vacío» y su campo se dispersa; el mismo imán en un circuito bien diseñado alcanza en el punto de trabajo una inducción notablemente superior. Por eso el rendimiento de un equipo no puede estimarse solo a partir del material de los imanes empleados.

El coeficiente de temperatura del imán indica en qué porcentaje varían de forma reversible sus parámetros por cada grado Celsius. En la remanencia de los imanes de neodimio es de aproximadamente −0,11 % por grado; en los de samario-cobalto, de solo −0,03 a −0,05 %, por lo que el SmCo conserva más rendimiento en caliente. El cambio es reversible: al enfriarse, el imán vuelve a sus valores originales.

El coeficiente explica por qué un separador captura peor en un entorno caluroso aunque no haya superado la temperatura permitida: a 80 °C, el neodimio rinde de forma reversible alrededor de un 6 % menos que a 20 °C. Curiosidad de las ferritas: su coercitividad no disminuye con la temperatura, sino que aumenta, de modo que en caliente se desmagnetizan peor. Refiera por ello las mediciones con gaussímetro a la temperatura a la que se realizaron; comparar valores de invierno y de verano sin corrección puede llevar a una falsa alarma.

La coercitividad es la intensidad del campo magnético de sentido opuesto necesaria para desmagnetizar por completo un material previamente magnetizado. Se designa Hc y se expresa en amperios por metro (A/m). Cuanto mayor es la coercitividad, mejor resiste el imán la desmagnetización por campos externos, golpes o temperatura.

Distinga entre la coercitividad normal HcB y la intrínseca HcJ, que los fabricantes indican en las hojas de datos como medida de la resistencia del imán. La coercitividad disminuye al aumentar la temperatura: por eso un imán de neodimio económico de clase estándar pierde irreversiblemente parte de su rendimiento en un entorno caluroso, aunque la temperatura se mantenga por debajo del máximo de catálogo. Para aplicaciones con exigencia térmica, elija clases de NdFeB con mayor coercitividad (sufijos H, SH, UH).

Las corrientes de Foucault son corrientes eléctricas que se inducen en un material conductor siempre que el campo magnético de su entorno varía. Según la ley de Lenz, generan un campo magnético propio que se opone al cambio que las originó, de modo que entre el conductor y el imán aparece una fuerza repulsiva.

Precisamente en este fenómeno se basa la separación de metales no férricos. El separador de metales no ferrosos ECS lleva en el tambor de cabeza de la cinta transportadora un rotor de giro rápido con imanes de tierras raras; este induce corrientes de Foucault en las partículas de aluminio, cobre o latón, y la fuerza repulsiva las expulsa del resto del material. Las líneas de reciclaje obtienen así plástico, vidrio o triturado limpios, sin metales no férricos. Condición de eficacia: el material debe estar previamente libre de partículas ferromagnéticas gracias a un separador magnético; de lo contrario, existe riesgo de dañar el rotor. Las corrientes de Foucault se aprovechan también en los frenos de inducción y en los detectores de metales.

La curva de desmagnetización es la parte del ciclo de histéresis situada en el segundo cuadrante: describe cómo un imán permanente pierde inducción cuando actúa sobre él un campo de sentido opuesto. De ella se obtienen los dos parámetros básicos del imán: la remanencia Br en el eje vertical y la coercitividad Hc en el horizontal.

Sobre la curva se sitúa el punto de trabajo del imán, determinado por el diseño del circuito magnético y el entrehierro de trabajo; su posición define la inducción que el imán entregará realmente en un equipo concreto. Los fabricantes publican las curvas para varias temperaturas: al aumentar la temperatura, la curva desciende y se quiebra, y si el punto de trabajo cae por debajo del codo de la curva, el imán se desmagnetiza parcialmente de forma permanente.

La curva de primera imanación, llamada también curva virgen, es la evolución de la primera magnetización de un material desde el estado desmagnetizado hasta la saturación. Parte del origen de coordenadas; su pendiente corresponde a la permeabilidad del material y termina en la saturación, a partir de la cual el material, ante nuevos cambios de campo, se mueve ya por el ciclo de histéresis.

Por la curva virgen el imán pasa una sola vez: durante la magnetización inicial en fábrica o en un magnetizador. Lo esencial es llegar hasta la saturación completa: un imán magnetizado de forma incompleta rinde permanentemente por debajo de lo que declara su clase, y la diferencia no se aprecia a simple vista, solo mediante medición. En las reclamaciones de imanes débiles, compare por ello el momento total o la inducción con los valores de la hoja de material.

La desmagnetización es el proceso de eliminación del magnetismo residual de un objeto ferromagnético. Se realiza habitualmente con un campo magnético alterno de amplitud decreciente, que destruye el alineamiento de los dominios magnéticos del material; el objeto deja entonces de atraer partículas metálicas.

El magnetismo residual aparece durante el mecanizado, la sujeción magnética o el almacenamiento de piezas junto a imanes potentes. En planta causa problemas: las herramientas, los rodamientos y las piezas magnetizadas retienen virutas y complican el montaje y las mediciones posteriores. Para desmagnetizar se emplean desmagnetizadores manuales, de mesa y de túnel: los equipos manuales desmagnetizan hasta una profundidad de 20–40 mm; los de túnel se utilizan en líneas automatizadas. Tenga en cuenta que con un desmagnetizador convencional no se puede «apagar» el imán permanente de un separador: gracias a su alta coercitividad, está diseñado para conservar la magnetización de forma permanente.

El diamagnetismo es la forma más débil de comportamiento magnético: las sustancias diamagnéticas son repelidas ligeramente por el campo magnético. Pertenecen a este grupo el cobre, el oro, la plata, el agua, el grafito o el bismuto. El fenómeno se da en todas las sustancias, pero solo es observable donde no queda enmascarado por un paramagnetismo o ferromagnetismo más fuertes.

Incluso en los diamagnéticos más intensos, la fuerza repulsiva es órdenes de magnitud menor que la atracción que el campo ejerce sobre los ferromagnéticos, y en las condiciones de la separación industrial resulta prácticamente inmedible. Para la práctica, la conclusión es sencilla: el cobre, el latón o el bronce no se pueden capturar ni repeler con un imán. Del flujo de material los separa un separador de metales no ferrosos ECS basado en corrientes de Foucault, y su presencia en el producto final la revela un detector de metales industrial. El comportamiento diamagnético del agua explica, además, por qué la humedad del material no perturba magnéticamente la separación en sí.

El dipolo magnético es la unidad básica del magnetismo: el par formado por un polo norte y un polo sur que constituye todo imán y todo átomo con momento magnético. El polo aislado —el monopolo magnético— no existe en la naturaleza; al dividir un imán solo se obtienen dipolos más pequeños.

Con la naturaleza dipolar se relaciona la magnetización multipolar, en la que sobre una misma pieza de material se crea una serie de polos alternos contiguos. Una distancia corta entre polos supone un alto gradiente de campo junto a la superficie, y es precisamente el gradiente el que decide la fuerza con la que el imán atrae una partícula pequeña. Por eso los núcleos de las barras magnéticas se componen de una serie de imanes orientados en oposición, y no de un único imán largo.

Los dominios magnéticos son regiones microscópicas del interior de un material ferromagnético en las que los momentos magnéticos de los átomos están ordenados en la misma dirección. En una pieza de acero no magnetizada, los dominios apuntan en direcciones aleatorias y sus efectos se anulan hacia el exterior; un campo externo los va orientando progresivamente en una sola dirección hasta que el material alcanza la saturación.

La estructura de dominios explica el comportamiento de los materiales en la práctica: en el acero magnéticamente blando, los dominios vuelven en gran parte al estado aleatorio al alejar el imán; en los materiales magnéticamente duros permanecen alineados, y así nace el imán permanente. Los saltos de los dominios durante la magnetización se producen de forma discontinua (efecto Barkhausen), algo que aprovechan también algunos métodos de diagnóstico del acero. En la práctica, esto explica por qué las piezas de acero próximas a los separadores se van magnetizando y por qué ayuda la desmagnetización: un campo alterno decreciente vuelve a «desordenar» los dominios.

El efecto Barkhausen es el carácter discontinuo, a saltos, de la magnetización de un material ferromagnético: al aumentar de forma continua el campo externo, los dominios no se reorientan suavemente, sino en pequeñas avalanchas. Heinrich Barkhausen lo demostró en 1919 —los saltos se oían en un altavoz como crepitaciones— y aportó con ello la primera prueba directa de la existencia de los dominios magnéticos.

La remagnetización a saltos genera el medible ruido Barkhausen, que reacciona con sensibilidad a la estructura y a las tensiones mecánicas del acero. La defectoscopia lo aprovecha por ello para la evaluación no destructiva de las capas superficiales, por ejemplo tras el rectificado o el temple. Para la separación magnética, el fenómeno es más bien un trasfondo teórico: explica por qué la magnetización de un material no es un proceso perfectamente continuo.

El electroimán es una bobina con núcleo de acero magnéticamente blando que genera campo magnético solo mientras circula corriente eléctrica. La fuerza del campo crece con la intensidad de la corriente y el número de espiras de la bobina; al desconectar la corriente, el campo prácticamente desaparece. En esto el electroimán se diferencia radicalmente del imán permanente, cuyo campo es constante.

Sus principales ventajas son la posibilidad de desconexión y la potencia: los electroimanes alcanzan una gran profundidad de acción, por lo que se emplean en separadores suspendidos sobre cintas transportadoras con capas altas de material, en electroimanes para chatarra destinados a la manipulación de residuos metálicos y en sistemas de sujeción. El precio a pagar es el consumo permanente de energía, la necesidad de refrigeración y el comportamiento ante un corte de alimentación, momento en el que se sueltan tanto la carga como las impurezas capturadas. Para la mayoría de las tareas de separación bastan, por ello, los sistemas permanentes sin mantenimiento.

El entrehierro es la distancia entre la superficie del imán y el objeto ferromagnético que el imán debe capturar o sujetar. El aire conduce el flujo magnético mucho peor que el acero, por lo que incluso un hueco mínimo reduce notablemente la inducción y la fuerza: en aplicaciones de sujeción, un entrehierro de 0,2 mm puede reducir la fuerza de sujeción hasta una cuarta parte del valor de catálogo.

El entrehierro lo forman también elementos que suelen olvidarse: la camisa de acero inoxidable de la barra, la costra de material separado, la cubierta protectora o una capa de polvo. Conduzca por ello el material en una capa fina, lo más pegada posible a las superficies magnéticas, y limpie las superficies con regularidad. Mida la inducción con gaussímetro a la distancia real del flujo de material, no sobre el imán desnudo; la diferencia entre ambos valores decide si el separador captura el fino polvo metálico de desgaste o lo deja pasar. Además, en las partículas finas, cada milímetro adicional de entrehierro supone una caída de captura de un orden de magnitud.

El envejecimiento del imán es la pérdida espontánea y gradual de magnetización de un imán permanente a lo largo del tiempo. En los materiales modernos es muy pequeña y se ralentiza progresivamente: los más estables en el tiempo son los imanes de ferrita, seguidos del neodimio y el SmCo; los que envejecen más rápido son las aleaciones de AlNiCo. Un imán de neodimio de calidad pierde así por sí solo apenas una fracción de un uno por ciento de rendimiento durante toda la vida útil del separador.

Si el equipo se debilita más deprisa, la causa no suele ser la edad, sino las condiciones de servicio: superación de la temperatura de trabajo, un campo externo intenso, corrosión bajo una camisa dañada o golpes fuertes. El estado real solo lo revela una medición periódica con gaussímetro, con el mismo procedimiento y en el mismo punto de la superficie; compare los valores con el protocolo de la instalación. Una revisión anual dentro de la auditoría de la separación magnética detecta el descenso antes de que se manifieste en forma de impurezas metálicas en el producto. En un equipo nuevo, solicite por ello el protocolo de medición ya en la entrega.

El ferromagnetismo es la forma más intensa de magnetismo: la capacidad de una sustancia de reforzar notablemente el campo magnético y de ser atraída por un imán gracias a los dominios en los que los momentos magnéticos de los átomos están alineados. Un material ferromagnético es una sustancia con esta propiedad: a temperatura ambiente, el hierro, el níquel, el cobalto y sus aleaciones, incluidos los aceros comunes y la fundición.

La separación magnética captura precisamente las partículas ferromagnéticas: polvo de desgaste de acero, virutas, tornillos, alambre. El aluminio, el cobre y el latón no quedan retenidos por el separador. Un capítulo aparte es el acero inoxidable: el acero austenítico 1.4301 (AISI 304) es prácticamente no magnético en estado recocido, pero el conformado en frío genera en él martensita débilmente magnética. Por eso, el desgaste procedente de instalaciones de acero inoxidable solo lo capturan separadores de muy alta inducción: téngalo en cuenta al especificar equipos para plantas alimentarias y químicas.

El flujo magnético es la magnitud que expresa la cantidad total de campo magnético que atraviesa una superficie determinada. Se designa con Φ, se expresa en webers (Wb) y se calcula como el producto de la inducción magnética por la superficie atravesada perpendicularmente por el campo: Φ = B · S. Un weber corresponde a una inducción de 1 tesla sobre una superficie de 1 m².

Para el diseño de separadores, el flujo es clave al proyectar el circuito magnético: las piezas polares de acero y las placas traseras conducen el flujo desde los imanes hasta el punto por donde circula el material, igual que un conductor conduce la corriente eléctrica. Un circuito bien diseñado concentra el flujo en el entrehierro de trabajo y aumenta la inducción justo donde se capturan las impurezas; uno mal diseñado lo deja «escapar» hacia la estructura sin provecho alguno. Precisamente en la calidad del circuito magnético suelen diferenciarse dos separadores con los mismos imanes en su interior.

La fuerza de Lorentz es la fuerza con la que el campo magnético actúa sobre una carga eléctrica en movimiento; es perpendicular tanto a la dirección del movimiento de la carga como a la del campo. Cuanto más rápido es el movimiento y más intenso el campo, mayor es la fuerza; sobre una carga en reposo, el campo magnético no actúa.

La fuerza de Lorentz es la causa microscópica de los fenómenos en los que se basan tanto la medición como la separación. Desvía los electrones en la plaquita semiconductora de la sonda Hall, generando la tensión que mide el gaussímetro; curva las trayectorias de las partículas cargadas en los aceleradores y espectrómetros de masas; y actúa sobre los electrones que forman las corrientes de Foucault en los separadores de metales no ferrosos ECS. Se topa con ella, por tanto, cualquiera que mida campos magnéticos o separe metales no férricos, aunque no la vea directamente.

La fuerza magnética es la fuerza con la que el campo magnético actúa sobre los objetos ferromagnéticos u otros imanes. No puede describirse con una sola cifra: depende de la inducción y de su gradiente, del material, tamaño y forma del objeto atraído, y disminuye de forma muy abrupta con la distancia al imán.

En los datos de los fabricantes, distinga por ello dos magnitudes. La inducción en gauss describe el campo en la superficie; la fuerza de sujeción (de desprendimiento) en newtons o kilogramos indica lo que el imán sostiene en contacto directo con una placa de acero, y ya un pequeño entrehierro la reduce en un orden de magnitud. Para la separación no importa cuánto «levanta» el imán, sino con qué fuerza atrae una partícula pequeña a la distancia real del flujo de material. Compare por ello siempre la misma magnitud, medida con el mismo método.

Los imanes superconductores son electroimanes con bobinado de material superconductor, que a temperaturas próximas al cero absoluto pierde la resistencia eléctrica. Por la bobina pueden circular entonces, sin pérdidas, corrientes enormes y generar campos inalcanzables con cualquier otra técnica: la resonancia magnética trabaja con 1,5 a 3 teslas, y los sistemas de laboratorio superan incluso los 45 teslas.

El precio del rendimiento es la refrigeración con helio líquido y una infraestructura compleja, por lo que los imanes superconductores pertenecen a la medicina, la investigación y los aceleradores, no a las naves de producción. En la separación industrial se los encontrará solo excepcionalmente, en sistemas especiales de alto gradiente para materias primas extremadamente finas; las plantas convencionales quedan plenamente cubiertas con imanes permanentes de neodimio, sin consumo de energía y sin mantenimiento.

La inducción electromagnética es el fenómeno por el cual una variación del flujo magnético genera una tensión eléctrica en un conductor; lo describe la ley de Faraday de 1831. No la confunda con la inducción magnética B: esta es la magnitud que describe la intensidad del campo, mientras que la inducción electromagnética es un proceso.

Sobre la inducción se basan los generadores, los transformadores y el calentamiento por inducción, y en la separación magnética, todo el principio de los separadores de metales no ferrosos ECS. Su sistema magnético en rotación rápida induce corrientes de Foucault en los metales no férricos, cuyos campos expulsan del flujo de material las partículas de aluminio o cobre. El mismo fenómeno lo aprovechan el gaussímetro al medir campos alternos y el detector de metales al buscar contaminantes no magnéticos.

La inducción magnética es la magnitud física que describe la intensidad del campo magnético en un punto concreto. Se designa con la letra B y se expresa en teslas (T); en el sector de la separación magnética se utiliza habitualmente también la unidad más antigua, el gauss (1 T = 10.000 G). Cuanto mayor sea la inducción en la superficie del separador, más pequeñas y más débilmente magnéticas serán las partículas que podrá capturar.

Los separadores de ferrita habituales alcanzan en su superficie 1.500–3.000 G; las barras de neodimio de las rejillas magnéticas, hasta 16.000 G. Compare siempre el valor medido en la superficie del imán: al aumentar la distancia, la inducción cae bruscamente. Es la inducción en el punto por donde fluye el material —y no el valor «de papel» del catálogo— la que decide la eficacia de la separación. Los valores se verifican con un gaussímetro con sonda Hall; al comparar ofertas, solicite el protocolo de medición: los fabricantes indican a menudo la inducción en el interior del imán, no en la superficie de la camisa.

La intensidad del campo magnético es la magnitud que describe el campo magnético con independencia del medio en el que actúa. Se designa con la letra H y se expresa en amperios por metro (A/m); en el antiguo sistema CGS se emplea el oersted (1 Oe ≈ 79,6 A/m). Con la inducción magnética B la relaciona la permeabilidad del medio: B = μ·H.

La diferencia entre ambas magnitudes es práctica: H describe el campo «impuesto», por ejemplo por la bobina de un electroimán, mientras que B indica el campo que realmente se establece en un material concreto. Por eso la coercitividad —la resistencia del imán a la desmagnetización por un campo externo— se expresa en A/m u oersteds, mientras que el rendimiento de un separador se describe con la inducción en gauss medida en su superficie. Al leer la hoja de datos de un imán, recuerde: los valores en kA/m se refieren a la resistencia del material; los valores en gauss o teslas, a la fuerza del campo con el que el equipo actúa sobre las impurezas.

La ley de Lenz es la ley física según la cual la corriente eléctrica inducida se opone siempre al cambio que la originó. La formuló Heinrich Lenz en 1834 como complemento de la ley de Faraday de la inducción electromagnética: la naturaleza se «resiste» al cambio del flujo magnético.

Sobre la ley de Lenz se sustenta toda la separación de metales no férricos. El tambor magnético de giro rápido del separador de metales no ferrosos ECS varía el flujo en los trozos de aluminio o cobre que pasan por él; las corrientes de Foucault inducidas crean en ellos un campo opuesto al cambio, y la partícula sale despedida del tambor, fuera del flujo de material. La misma ley explica por qué un imán cae llamativamente despacio por el interior de un tubo de cobre: lo frena el campo de sus propias corrientes inducidas.

Las líneas de campo magnético son líneas imaginarias con las que se representa la configuración del campo magnético. Fuera del imán van del polo norte al polo sur, en su interior se cierran de vuelta, nunca se cruzan y, cuanto más juntas discurren, más intenso es el campo en ese punto. Pueden visualizarse con limaduras de hierro espolvoreadas sobre un papel colocado encima de un imán.

La imagen de las líneas de campo revela rápidamente dónde tiene el separador sus zonas activas y cómo la estructura moldea su campo. Pero la densidad de las líneas cae de forma muy abrupta desde la superficie, de modo que un esquema ilustrativo con largos bucles no dice nada del alcance real. Al evaluar ofertas, no se conforme con un dibujo del campo: solicite los valores de inducción medidos con gaussímetro a una distancia concreta de la superficie, es decir, en el punto por donde realmente fluirá su material. Precisamente la caída abrupta del campo es la razón por la que las rejillas magnéticas trabajan con una capa fina de material conducida pegada a las barras.

El magnetismo es el fenómeno físico por el cual las sustancias y las corrientes eléctricas interactúan entre sí a través del campo magnético. Se conoce desde la Antigüedad gracias a la magnetita natural; hoy es la base de los motores eléctricos, los sensores y la separación magnética industrial. Según su comportamiento en el campo magnético, las sustancias se clasifican en diamagnéticas, paramagnéticas y ferromagnéticas.

Para la práctica industrial es esencial saber que solo las sustancias ferromagnéticas reaccionan con fuerza: el hierro, el níquel, el cobalto y la mayoría de los aceros. Los materiales diamagnéticos (cobre, plásticos) y paramagnéticos (aluminio) prácticamente no son atraídos por un imán convencional. Por eso un separador magnético elimina con fiabilidad el polvo de desgaste de acero o los tornillos, pero para una viruta de aluminio necesitará otra tecnología. Al diseñar la separación, parta siempre de la composición real de las impurezas presentes en su material, no de la idea general de que «el imán atrapa el metal».

La magnetización es el proceso por el cual un material ferromagnético se vuelve magnético bajo la acción de un campo magnético externo: los dominios magnéticos se orientan en la dirección del campo. A partir de cierta intensidad de campo, todos los dominios quedan alineados y el material alcanza la saturación; un campo más fuerte ya no aumenta la magnetización.

Los imanes permanentes industriales se magnetizan con un impulso corto e intenso en una bobina. También las piezas de acero corrientes de la planta se magnetizan: las herramientas, los tamices o los tornillos situados cerca de separadores potentes acaban imantándose con el tiempo, retienen el polvo metálico de desgaste y lo transportan a otros puntos. Este magnetismo residual indeseado se elimina mediante la desmagnetización. El grado de magnetización de un material se comprueba con un gaussímetro; en las piezas donde resulte un problema, realice la desmagnetización con un desmagnetizador manual, de mesa o de túnel.

El momento magnético es la magnitud vectorial que indica la «fuerza» y la orientación de un imán elemental: un átomo, una molécula o un cuerpo completo. Surge del movimiento y del espín de los electrones; la suma de los momentos en el volumen de una sustancia da su magnetización y, en un imán completo, su momento total.

El momento magnético total es el parámetro más objetivo de un imán como pieza, porque no depende del punto de la superficie en el que se mida. Se determina con un fluxómetro con bobina de Helmholtz y se emplea en el control de calidad final de los imanes: dos imanes de las mismas dimensiones y clase deben tener el mismo momento. La medición puntual con gaussímetro en la superficie no lo sustituye; ambos métodos se complementan.

El paramagnetismo es una forma débil de magnetismo: las sustancias paramagnéticas son atraídas hacia el campo magnético solo de forma insignificante y, al retirarlo, no conservan magnetización alguna. Pertenecen a este grupo el aluminio, el magnesio, el titanio, el cromo o el oxígeno líquido. La fuerza que actúa sobre los materiales paramagnéticos es del orden de mil veces menor que en los ferromagnéticos.

En la práctica esto significa que un separador magnético convencional no captura una viruta de aluminio, aunque sea metal: la atracción es tan débil que la vencen la propia corriente del material y la gravedad. Para el aluminio y otros metales no férricos se emplean por ello, en el reciclaje, separadores basados en corrientes de Foucault (eddy current), que expulsan del flujo de material las partículas conductoras no magnéticas. El control del producto frente a todos los metales, incluidos los paramagnéticos, lo garantiza un detector de metales industrial al final de la línea.

La pérdida irreversible de magnetización es un debilitamiento permanente del imán permanente que persiste incluso después de desaparecer la causa. La provoca con mayor frecuencia la superación de la temperatura máxima de servicio, y también un campo magnético externo intenso o golpes mecánicos fuertes. A diferencia de los cambios térmicos reversibles, el imán no se recupera por sí solo al enfriarse.

Cuanto más supere la temperatura el límite de servicio, mayor será la parte de rendimiento que el imán pierda de forma permanente; en el neodimio estándar, el riesgo comienza ya por encima de 80 °C. Si no se ha producido un cambio estructural del material por superar la temperatura de Curie, el imán puede remagnetizarse con un campo externo potente; sin embargo, en los núcleos magnéticos encapsulados de los separadores la remagnetización no suele ser viable y se resuelve con la sustitución. La sospecha de pérdida permanente se confirma midiendo con gaussímetro y comparando con los valores registrados en la instalación del equipo. La prevención consiste en elegir un material con suficiente reserva térmica para los picos de servicio.

La permeabilidad es la magnitud que expresa la facilidad con la que un material conduce el campo magnético: una especie de análogo magnético de la conductividad eléctrica. Se designa con μ; habitualmente se emplea la permeabilidad relativa μr, referida al vacío. El aire tiene una μr aproximadamente igual a 1; el acero de construcción corriente, del orden de miles, por lo que el acero refuerza y conduce notablemente el campo magnético.

La alta permeabilidad del acero se aprovecha en los circuitos magnéticos de los separadores: las piezas polares y las placas traseras concentran el campo en el entrehierro de trabajo. A la inversa, una permeabilidad próxima a uno explica el comportamiento de los aceros inoxidables austeníticos: en estado recocido suelen tener una μr de hasta 1,02, apenas influyen en el campo magnético y el imán no los captura; con el conformado en frío, su permeabilidad aumenta al formarse martensita. El dato de μr es, por tanto, una ayuda rápida para estimar a partir de la hoja de material si la separación magnética capturará un metal determinado.

Los polos magnéticos norte y sur son las dos zonas de un imán en las que su campo es más intenso y por donde las líneas de campo salen del imán y regresan a él. Los polos existen siempre por pares: al cortar un imán no se obtiene un polo aislado, sino dos imanes más pequeños, cada uno con su propio norte y sur. Los polos iguales se repelen; los opuestos se atraen.

La polaridad de un imán sin marcar se determina con una brújula —el extremo norte de la aguja apunta al polo sur del imán— o con un sencillo indicador de polaridad. Las impurezas ferromagnéticas son atraídas por ambos polos por igual, de modo que la orientación de los polos no influye en la captura del separador; su disposición y alternancia determinan, sin embargo, la forma del campo en la superficie del equipo. La polaridad sí es esencial al montar imanes en conjuntos y en los sistemas de sujeción, donde los imanes mal orientados se debilitan mutuamente. A simple vista los polos no se distinguen, por lo que los fabricantes suelen marcar el norte con color o con una muesca.

El producto de energía máximo es el principal indicador del rendimiento de un material para imanes permanentes. Se designa (BH)max, se expresa en kJ/m³ o en la unidad MGOe (1 MGOe ≈ 8 kJ/m³) y corresponde al punto de la curva de desmagnetización donde el producto de la inducción por la intensidad de campo es máximo, es decir, a la cantidad de energía magnética almacenada por unidad de volumen.

Precisamente el (BH)max se esconde tras la denominación de los imanes de neodimio: la clase N35 tiene aproximadamente 35 MGOe (unos 279 kJ/m³); la N52, alrededor de 414 kJ/m³. Cuanto mayor es el valor, más pequeño puede ser el imán para el mismo rendimiento. Al comparar separadores, recuerde que el (BH)max describe el material, no el equipo: la captura depende de la inducción en la superficie de la camisa en el punto de paso del material, que también está condicionada por el diseño del circuito y el espesor del tubo protector. Además, una clase de material superior conlleva una menor resistencia térmica.

La reluctancia, o resistencia magnética, es la magnitud que describe cuánto se opone un medio determinado al paso del flujo magnético; es el análogo de la resistencia eléctrica. Se expresa en H⁻¹ o, en su caso, en A/Wb. La relación entre la fuerza magnetomotriz, el flujo y la reluctancia la describe la ley de Hopkinson, equivalente de la ley de Ohm para los circuitos magnéticos.

El flujo magnético se cierra siempre por el camino de menor resistencia. El acero blando le opone una resistencia del orden de mil veces menor que el aire, por lo que la construcción de los separadores emplea núcleos de acero y piezas polares que concentran el flujo en la zona de trabajo, mientras que cada entrehierro lo debilita. En la práctica, esto significa que una chapa de acero entre el imán y el material apantalla prácticamente el campo, mientras que el acero inoxidable no magnético es casi transparente al flujo: también por eso las camisas de los separadores son precisamente de acero inoxidable no magnético. Al diseñar el circuito, las reluctancias de los distintos tramos se suman como resistencias en serie.

La remanencia es la inducción magnética residual que permanece en un material ferromagnético tras su magnetización y la retirada del campo magnético externo. Se designa Br, se expresa en teslas o gauss y se lee del ciclo de histéresis. Cuanto mayor es la remanencia, más potente es el imán permanente que puede fabricarse con el material.

Los imanes de neodimio de clase N35 tienen una remanencia en torno a 1,17 T (11.700 G); la clase N52, alrededor de 1,42 T; los imanes de ferrita alcanzan valores varias veces inferiores. Atención a una confusión frecuente: Br es una propiedad del material, no la inducción en la superficie del separador, que depende del diseño de todo el circuito magnético y suele ser notablemente inferior. La remanencia tiene también una cara indeseada: las herramientas y piezas de acero magnetizadas durante la producción atraen virutas y complican el montaje. Ahí ayuda la desmagnetización con un equipo desmagnetizador de túnel o manual.

La saturación, o saturación magnética, es el estado en el que un material ferromagnético está completamente magnetizado: todos los dominios están alineados y un aumento adicional del campo externo ya no incrementa la magnetización. En el lenguaje operativo de la separación, la misma palabra designa también el llenado del separador con las impurezas capturadas.

Una rejilla saturada es la causa más frecuente de una separación «que no funciona». La capa de metal capturado sobre las barras acorta el alcance del campo y la corriente de material empieza a arrastrar de nuevo las impurezas desde la superficie: el separador deja pasar contaminantes aunque los imanes estén en perfecto estado. La solución son intervalos de limpieza regulares ajustados a la carga real, la limpieza automática en materiales muy contaminados o, en su caso, las versiones con señalización de la saturación, que avisan por sí solas al operario de cuándo toca limpiar.

La temperatura de Curie es la temperatura por encima de la cual un material ferromagnético pierde sus propiedades ferromagnéticas: la agitación térmica destruye el orden de los momentos magnéticos y el imán se convierte en un trozo de metal corriente. El hierro tiene una temperatura de Curie de aproximadamente 770 °C; el níquel, de 360 °C; y los imanes de neodimio NdFeB, en torno a 320 °C.

Ahora bien, el imán no se debilita solo al llegar a la temperatura de Curie. Los imanes de neodimio estándar pierden rendimiento de forma permanente ya por encima de 80 °C, y por eso en los imanes nos guiamos por la temperatura máxima de servicio, no por el punto de Curie. Para entornos calientes —secaderos, salidas de hornos, granulados calientes— elija imanes de ferrita, que soportan temperaturas de servicio de hasta 250 °C, o clases especiales de NdFeB de alta temperatura. Superar la temperatura de servicio es una de las causas más frecuentes de que un separador deje de capturar impurezas «misteriosamente» al cabo de un tiempo.

La bobina de Helmholtz es un par de bobinas idénticas y coaxiales situadas a una distancia igual a su radio. En esta disposición, los campos de ambas bobinas se combinan de tal modo que en el espacio entre ellas surge un campo magnético excepcionalmente homogéneo, de la misma intensidad en todo el volumen de trabajo.

La homogeneidad tiene dos usos principales. Alimentada con corriente, la bobina de Helmholtz crea un campo definido para la calibración de gaussímetros y el ensayo de instrumentos sensibles; conectada a la inversa, como bobina captadora de un fluxómetro, mide el momento magnético total del imán introducido, con independencia de su posición exacta. En los laboratorios magnéticos y en los puestos de control de los fabricantes de imanes forma parte del equipamiento básico; en la operación diaria de la separación no se la encontrará.

El fluxómetro es el instrumento para medir el flujo magnético. Trabaja integrando la tensión inducida en una bobina de medida: cuando el imán se introduce en la bobina o se extrae de ella, la variación de flujo genera un impulso de tensión y el fluxómetro calcula a partir de él el flujo en webers o, en su caso, el momento magnético total de la pieza medida.

El fluxómetro y el gaussímetro se complementan, no se intercambian. El gaussímetro mide la inducción en un punto de la superficie: es idóneo para el control de separadores en planta. El fluxómetro con bobina de Helmholtz mide el momento total del imán con independencia de cómo esté orientado dentro de la bobina; por eso es el estándar del control de entrada y salida de imanes como piezas. Una reclamación por un imán débil se fundamenta precisamente con el protocolo del fluxómetro; una medición puntual puede cuestionarse por la posición de la sonda.

La fuerza de desprendimiento es la fuerza necesaria para separar un cuerpo de ensayo de acero de la superficie del imán. Se determina con el llamado pull test: un cuerpo de forma definida se apoya en el punto a medir y se tira de él de forma continua con un dinamómetro hasta que se desprende; el valor registrado se expresa en newtons.

El pull test complementa la medición con gaussímetro allí donde la inducción por sí sola no basta: los gauss describen la fuerza del campo en un punto, mientras que la fuerza de desprendimiento (o de arranque) informa de cómo el equipo retiene realmente la partícula capturada. Se mide repetidamente en puntos definidos —en las rejillas y barras, sobre las piezas polares, donde el campo es más intenso— y el resultado es la media de varias mediciones. La comparación interanual de los protocolos revela con fiabilidad la degradación de los imanes. En los imanes de elevación de cargas, la verificación anual de la fuerza de desprendimiento con protocolo se recomienda también por razones de seguridad laboral.

El gaussímetro, denominado también teslámetro, es el instrumento para medir la inducción magnética. Su elemento básico es la sonda Hall, un sensor semiconductor en el que el campo magnético genera una tensión medible. Los instrumentos miden campos continuos y alternos y muestran los valores en gauss, teslas o, en su caso, amperios por metro.

Para obtener un resultado significativo, apoye la sonda directamente sobre la superficie del imán, en la zona del polo: ya una distancia de unos pocos milímetros reduce el valor medido en un orden de magnitud. Mida siempre con el mismo procedimiento y en el mismo punto; solo así los valores son comparables de un año a otro. La medición periódica con gaussímetro revela el debilitamiento del separador causado por la superación de la temperatura de servicio o por daños mecánicos antes de que se manifieste en forma de impurezas metálicas en el producto; por eso suele ser parte estándar de la auditoría de la separación magnética.

El gauss (G) es la unidad de inducción magnética utilizada habitualmente en el sector de la separación magnética. La conversión es 1 tesla = 10.000 gauss. Aunque el sistema SI da preferencia al tesla, los fabricantes de separadores indican tradicionalmente el rendimiento de los equipos en gauss, y en gauss se comparan también los separadores.

Valores orientativos: los separadores de ferrita alcanzan en su superficie 1.500–3.000 G, las barras de neodimio habituales superan los 10.000 G y las versiones especiales para la captura de partículas de desgaste débilmente magnéticas sobrepasan los 20.000 G. Al comparar ofertas, aclare siempre dónde se determinó el valor: los datos de marketing describen a menudo la inducción en el interior del núcleo magnético, mientras que la eficacia de la separación depende de la inducción en la superficie de la camisa, en el punto de paso del material. Solicite por ello el protocolo de medición con gaussímetro en la superficie del equipo: la diferencia entre ambos datos puede ser de varias veces.

La medición de la inducción magnética es la forma básica de comprobar el rendimiento real de un imán o de un separador. Se realiza con un gaussímetro con sonda Hall directamente sobre la superficie del equipo, en la zona de los polos; el resultado se expresa en gauss o teslas. Un método complementario es la medición de la fuerza de desprendimiento con un cuerpo de ensayo (pull test).

Los imanes se debilitan con el tiempo, sobre todo por superar la temperatura de servicio, por daños mecánicos o por corrosión. Y el debilitamiento no se ve: el separador tiene el mismo aspecto, solo que captura menos. Mida por ello con regularidad, idealmente una vez al año, siempre con el mismo procedimiento y en los mismos puntos, y registre los resultados en un protocolo para la comparación interanual con los valores de la instalación. En un equipo nuevo, solicite al proveedor el protocolo de medición de esa unidad concreta en la superficie de la camisa: el valor de catálogo del material no es lo mismo.

El oersted (Oe) es la unidad de intensidad del campo magnético H del sistema CGS, denominada así en honor a Hans Christian Oersted. En el sistema SI le corresponde el amperio por metro; la conversión es 1 Oe ≈ 79,6 A/m. Con el gauss mantiene una relación de pareja: en el vacío, un campo de 1 Oe de intensidad corresponde a una inducción de 1 G.

Hoy encontrará los oersteds sobre todo en las hojas de material de imanes de fabricantes de ultramar, que tradicionalmente indican la coercitividad en kilooersteds (kOe), mientras que las hojas europeas emplean kA/m; la conversión es 1 kOe ≈ 79,6 kA/m. Al comparar materiales de distintos catálogos, verifique siempre la unidad: numéricamente, los valores en kOe y en kA/m difieren en un factor de unos ochenta, lo que a primera vista parece una diferencia abismal de calidad.

La sonda Hall es un sensor semiconductor para la medición de la inducción magnética basado en el efecto Hall, descrito en 1879 por Edwin Hall: en una plaquita delgada recorrida por corriente aparece, dentro de un campo magnético, una tensión transversal proporcional a la inducción. La sonda es el elemento de medida de los gaussímetros y teslámetros, así como de los sensores sin contacto de posición y de revoluciones.

La sonda mide únicamente la componente del campo perpendicular a la plaquita, por lo que su orientación influye decisivamente en el resultado. La versión transversal se apoya en plano sobre la superficie del imán; la axial mide el campo en la dirección de su eje, por ejemplo en los orificios de las bobinas; para las ranuras entre las barras de las rejillas existen sondas transversales delgadas. Al revisar un separador, mantenga la sonda siempre con la misma orientación, perpendicular a la superficie del polo, y mida repetidamente en el mismo punto: solo así los valores son comparables entre sí. Proteja la sonda de flexiones y golpes: un sensor dañado invalida toda la medición.

El tesla (T) es la unidad de inducción magnética del sistema SI, denominada así en honor al inventor Nikola Tesla. La conversión es 1 T = 10.000 gauss; los campos más débiles se expresan en militeslas (1 mT = 10 G). Para hacerse una idea: el campo magnético terrestre tiene en la superficie unos 0,00005 T, y un imán de nevera corriente, en torno a 0,005 T. Un tesla corresponde a un weber de flujo magnético por metro cuadrado de superficie.

La resonancia magnética médica trabaja con campos de 1,5–3 T y las barras de neodimio de los separadores alcanzan en su superficie hasta 1,6 T. En el sector de la separación magnética, sin embargo, el rendimiento se indica tradicionalmente en gauss, de modo que los teslas se encuentran sobre todo en las normas, en las hojas de datos de los instrumentos de medida y en la literatura extranjera. La conversión es sencilla: multiplique el valor en teslas por diez mil. Al leer los parámetros, compruebe siempre la unidad: confundir militesla con tesla supone un error de tres órdenes de magnitud.

El weber (Wb) es la unidad de flujo magnético del sistema SI, denominada así en honor al físico Wilhelm Weber. Un weber corresponde al flujo de un campo homogéneo de 1 tesla de inducción a través de una superficie de un metro cuadrado; se cumple, pues, 1 Wb = 1 T·m², equivalente a 1 V·s.

Con los webers se encontrará sobre todo en las mediciones con fluxómetro, que expresa el flujo total del imán en miliwebers, y en los cálculos de diseño de circuitos magnéticos. Los catálogos de separadores no trabajan con ellos: el rendimiento del equipo lo describe la inducción en gauss o teslas, es decir, la densidad de flujo, no el flujo en sí. Resulta útil la relación entre ambas magnitudes: el mismo flujo, comprimido por una pieza polar en una superficie menor, significa una mayor inducción en el punto de trabajo.

La disposición de Halbach es una forma de ensamblar imanes permanentes con direcciones de magnetización alternadamente giradas, que refuerza el campo en un lado del conjunto y lo anula casi por completo en el opuesto. La diseñó el físico Klaus Halbach en los años 80 para los aceleradores de partículas; la base es una serie repetitiva de cinco imanes con orientaciones distintas.

Un campo unilateral significa el máximo rendimiento donde se necesita, con el mínimo de material magnético, y un campo débil en la parte trasera, donde solo estorbaría. La disposición se emplea en motores eléctricos, cojinetes magnéticos, técnica de amarre y sistemas de sujeción; el principio de concentrar el campo en el lado de trabajo lo aprovechan también las construcciones de placas magnéticas. Para la elección corriente de un separador no necesita conocer el concepto, pero explica por qué los conjuntos de imanes modernos superan a un simple bloque del mismo tamaño.

El imán de AlNiCo es un imán permanente de una aleación de aluminio, níquel, cobalto y hierro. Su principal ventaja es la estabilidad térmica: trabaja a temperaturas de hasta 450 °C y su temperatura de Curie ronda los 850 °C, la más alta de los materiales magnéticos habituales. Resiste bien la corrosión e incluso los ácidos, pero es notablemente más débil que los imanes de neodimio.

El punto débil del AlNiCo es su baja coercitividad: el imán se desmagnetiza parcialmente con facilidad por un campo externo más fuerte o por un almacenamiento inadecuado, por lo que no debe guardarse suelto junto a imanes de neodimio. Se emplea en técnica de medición, sensores y allí donde la alta temperatura excluye tanto el neodimio como el SmCo. En la separación magnética se usa de forma marginal; para los entornos calientes habituales suelen bastar la ferrita o las clases de NdFeB de alta temperatura, y el AlNiCo queda como opción para los extremos térmicos.

El imán de ferrita, denominado también cerámico, es un imán permanente fabricado sinterizando óxido de hierro con carbonato de bario o de estroncio. Frente al neodimio es notablemente más débil; sus ventajas son el bajo precio, la resistencia a la corrosión sin recubrimiento superficial y la resistencia térmica hasta 250 °C.

En la elección entre ferrita y neodimio decide la aplicación: los separadores de ferrita alcanzan en su superficie 1.500–3.000 G y capturan con fiabilidad las partículas de acero de mayor tamaño: tornillos, tuercas, alambre. Para el fino polvo de desgaste por debajo de la décima de milímetro se necesita neodimio con una inducción superior a 10.000 G. Elija por tanto la ferrita para entornos calientes, como secaderos o salidas de hornos, para ambientes húmedos y exteriores, y allí donde baste la captura de impurezas más gruesas a un coste inferior. La fragilidad del material cerámico exige una manipulación cuidadosa: un golpe o una caída desportillan el imán con facilidad.

El imán de neodimio es un imán permanente de una aleación de neodimio, hierro y boro (Nd₂Fe₁₄B). Es el material magnético de fabricación en serie más potente: en un volumen pequeño proporciona una fuerza varias veces superior a la de la ferrita. Se fabrica sinterizando la aleación en polvo al vacío y se clasifica en las clases N35–N52 según su fuerza magnética.

Las clases estándar trabajan hasta 80 °C; para temperaturas superiores existen las series con sufijos M, H, SH, UH, EH y AH, con resistencia de hasta 240 °C. La aleación se corroe con facilidad, por lo que los imanes se protegen con un recubrimiento superficial, generalmente niquelado o zincado. En los separadores magnéticos, los imanes de neodimio son hoy el estándar: solo su alta inducción captura el fino polvo de desgaste de acero y las partículas débilmente magnéticas. Cuanto más alta la clase, más fuerte el imán, pero menor la resistencia térmica; elija la clase según la temperatura de su planta, no solo por la cifra.

El imán de samario-cobalto es un imán permanente de tierras raras fabricado en las composiciones SmCo₅ y Sm₂Co₁₇. Tras el neodimio es el segundo material magnético más potente, pero soporta temperaturas considerablemente superiores —de forma continua, de 250 a 300 °C— y resiste la corrosión sin recubrimiento superficial. Destaca también por su alta coercitividad: es difícil de desmagnetizar.

El coeficiente de temperatura del SmCo es de solo −0,03 a −0,05 % por grado Celsius, aproximadamente un tercio del valor del neodimio, de modo que el imán conserva en caliente bastante más rendimiento. El precio a pagar es el mayor coste del cobalto y una fragilidad considerable: los imanes se astillan con facilidad y exigen un montaje cuidadoso. Elija SmCo allí donde coinciden alta temperatura y exigencia de fuerza, o un entorno agresivo; típicamente sensores, motores y aplicaciones en las que el neodimio de alta temperatura ya no basta y la ferrita es demasiado débil.

El imán permanente es un material que, una vez magnetizado, conserva de forma duradera su propio campo magnético sin aporte de energía eléctrica. Se fabrica con materiales magnéticamente duros; en la industria se emplean cuatro tipos principales: imanes de neodimio (NdFeB), de ferrita, de samario-cobalto (SmCo) y de AlNiCo.

El neodimio es el material más potente disponible, pero sus clases estándar solo trabajan hasta 80 °C y, sin recubrimiento superficial (níquel, zinc), se corroen. La ferrita es económica, resistente a la corrosión y a temperaturas de hasta 250 °C, pero notablemente más débil. El SmCo combina fuerza y resistencia térmica a un precio superior; el AlNiCo es térmicamente estable, pero se desmagnetiza con facilidad. En los separadores magnéticos predominan hoy los imanes de neodimio por su máxima captura de partículas finas; para entornos calientes, elija ferrita o clases de NdFeB de alta temperatura. Seleccione el material siempre según la temperatura y el entorno de su planta concreta.

La magnetita es el mineral de óxido de hierro (II, III) Fe₃O₄, el material natural más fuertemente magnético. Sus trozos magnetizados de forma natural, llamados piedra imán o calamita (lodestone), fueron los primeros imanes de la humanidad: hacían girar las agujas de las brújulas más antiguas, y de la región griega de Magnesia tomó su nombre toda la disciplina.

Pero la magnetita no es solo historia. Es ferrimagnética y un separador magnético la captura con fiabilidad, algo que aprovechan el beneficio de los minerales de hierro y la limpieza de arenas de fundición y de vidrio para eliminar los minerales ferríferos. La magnetita fina es, además, un componente frecuente de las impurezas naturales de las materias primas: el polvo negro que aparece en un imán de prueba suele ser precisamente magnetita. La separación magnética de laboratorio la utiliza por ello también como material modelo en los ensayos de separabilidad.

El magnetoplasto, llamado también imán de caucho, es un material compuesto de polvo magnético —generalmente de ferrita— disperso en una matriz polimérica o de caucho flexible. Se fabrica por laminado o extrusión en láminas, cintas y perfiles que pueden cortarse con tijeras, recortarse y doblarse.

El magnetoplasto es notablemente más débil que los imanes sinterizados; su fuerte son la libertad de forma y el bajo precio. Usos típicos: láminas y cintas magnéticas para el marcado de estanterías y etiquetas intercambiables, juntas de puertas de frigoríficos, imanes publicitarios, fijación de objetos ligeros. En la separación no tiene cabida: para capturar impurezas es demasiado débil. Existen también magnetoplastos con polvo de neodimio, más fuertes que los de ferrita, pero siguen sin alcanzar el rendimiento de los imanes sinterizados.

Un material ferromagnético es una sustancia que el imán atrae con fuerza y que, por tanto, puede eliminarse mediante separación magnética. Pertenecen a este grupo el hierro, el acero al carbono, la fundición, el níquel, el cobalto y la mayoría de las aleaciones de estos metales, es decir, la inmensa mayoría de las impurezas metálicas de las plantas industriales.

El imán no captura, en cambio, el aluminio, el cobre, el latón, el bronce, el zinc, el plomo ni los no metales como los plásticos o el vidrio. Un caso límite son los aceros inoxidables: las calidades austeníticas (AISI 304, 316) son prácticamente no magnéticas en estado recocido y, tras el conformado en frío, el imán solo las captura parcialmente, mientras que los inoxidables ferríticos y martensíticos (por ejemplo, AISI 430) sí pueden separarse. Si está decidiendo si la separación magnética eliminará sus impurezas, no se fíe de las tablas generales: haga ensayar una muestra real de su material y de sus impurezas.

Las piezas polares son componentes de acero magnéticamente blando que conducen y dan forma al flujo del imán permanente hasta el punto donde se necesita. El acero blando opone al flujo una resistencia mínima, de modo que la pieza polar puede concentrar el campo en una superficie menor y elevar así la inducción en el punto de trabajo por encima del valor de la superficie del propio imán.

Las piezas polares son el discreto truco constructivo de la mayoría de los equipos magnéticos. En los separadores concentran el campo en los cantos y superficies de trabajo; en los sistemas de sujeción forman las superficies de contacto resistentes al desgaste que el frágil imán no soportaría. Explican también por qué dos equipos con los mismos imanes rinden de forma diferente: de la inducción final en el punto de captura decide precisamente la geometría de las piezas de acero que rodean los imanes.

El recubrimiento superficial de los imanes es la capa protectora que preserva el imán de la corrosión y de los daños mecánicos. El más habitual es el metalizado de tres capas níquel-cobre-níquel (NiCuNi), suficiente para interiores secos; para ambientes húmedos, exteriores y entornos químicamente agresivos se emplea el encapsulado en resina epoxi o, en su caso, el zincado. Es imprescindible sobre todo en los imanes de neodimio, cuya aleación se corroe rápidamente sin protección.

Las capas son finas para no restar fuerza magnética, y a ello corresponde su vulnerabilidad: un golpe o el desportillado de un canto abren a la corrosión el camino hacia el interior del imán. En la industria alimentaria, el simple metalizado no se considera por ello suficiente: los núcleos magnéticos de los separadores se encierran en camisas soldadas de acero inoxidable, que no contaminan el material y soportan la limpieza sanitaria. Al elegir un imán para un entorno húmedo o ácido, indique siempre las condiciones de servicio: el NiCuNi estándar no basta ahí.

La resistencia térmica de un imán es la temperatura de servicio máxima a la que el imán no pierde rendimiento de forma permanente. Los imanes de neodimio estándar trabajan hasta 80 °C; las series térmicas M, H, SH, UH, EH y AH, hasta 100–240 °C. Los imanes de ferrita soportan 250 °C; los de samario-cobalto, en torno a 250–300 °C; y los AlNiCo, hasta 450 °C.

Al aumentar la temperatura, la fuerza del imán disminuye de forma reversible ya por debajo del límite de servicio: en el NdFeB, aproximadamente un 0,1 % por cada grado. Una vez superada la temperatura máxima de servicio, la pérdida es permanente y el imán no se recupera ni tras enfriarse. Al elegir un separador para secaderos, extrusoras o salidas de hornos, parta por ello de la temperatura del material a separar en el punto del imán, no de la temperatura ambiente, y prevea una reserva para los picos térmicos. La caída de rendimiento de un separador sobrecalentado se comprueba midiendo con gaussímetro y comparando con el protocolo de la instalación.

La sinterización es la metalurgia de polvos con la que se fabrican los imanes permanentes más potentes: el polvo fino de la aleación se prensa en un campo magnético que orienta los granos según el eje fácil y, a continuación, se sinteriza a alta temperatura por debajo del punto de fusión. Así nacen los imanes sinterizados de NdFeB y SmCo y las ferritas anisótropas.

La sinterización confiere al material la máxima densidad y rendimiento, pero también una naturaleza cerámica: los imanes sinterizados son duros y frágiles, no pueden taladrarse ni mecanizarse con herramientas convencionales y se astillan con los golpes. La forma se termina mediante rectificado con muelas de diamante ya en el fabricante; pida por ello los imanes en su dimensión final y, durante el montaje, protéjalos de impactos y del choque mutuo, que desportilla los cantos con facilidad.

Las tierras raras de los imanes son elementos del grupo de los lantánidos que confieren a los imanes modernos su fuerza excepcional. El más importante es el neodimio, base de los imanes NdFeB; el disprosio y el terbio se añaden a la aleación para aumentar la coercitividad y la resistencia térmica. Precisamente por eso a los imanes NdFeB y SmCo se les llama imanes de tierras raras («rare earth»).

Las tierras raras no son, en realidad, excepcionales en la corteza terrestre, pero su extracción y, sobre todo, su procesamiento se concentran en China, de modo que los precios de los imanes reaccionan con sensibilidad a la política comercial, las tensiones geopolíticas y las interrupciones de suministro. Para el comprador de separadores esto significa dos cosas: los precios de los equipos de neodimio pueden oscilar notablemente en el tiempo, y los plazos de entrega más largos de las clases más potentes no son una excepción. No deje por ello la solicitud de nuevos equipos para el último momento y, en las plantas críticas, considere una reserva de servicio de núcleos magnéticos de repuesto.

La auditoría de la separación magnética es la revisión sistemática de todos los separadores magnéticos y detectores de una planta. Incluye el control de la ubicación de los equipos respecto a los puntos de riesgo de la línea, la medición de la inducción magnética con gaussímetro en la superficie de los imanes, la evaluación del estado y del modo de limpieza y la comparación de los valores medidos con la documentación. El resultado es un informe con los protocolos de medición y recomendaciones.

Merece la pena encargar la auditoría tras varios años de servicio de los separadores, antes de una auditoría de certificación IFS o BRC o de una auditoría de cliente de una cadena de distribución, tras el hallazgo de metal en el producto o al cambiar de materia prima o de tecnología. Revela los puntos débiles típicos: separadores debilitados por la superación de la temperatura de servicio, equipos mal ubicados o infradimensionados y registros ausentes que el auditor exige. La repetición periódica crea un historial de mediciones demostrable.

La filtración magnética de líquidos es la eliminación de partículas ferromagnéticas de los líquidos de proceso mediante el campo magnético, sin cartuchos filtrantes que se obstruyan. Se trata típicamente de emulsiones refrigerantes y aceites de corte del mecanizado, lodos de rectificado y medios de lavado en los que se acumula el fino polvo metálico de desgaste.

Las partículas metálicas en la emulsión destruyen bombas, boquillas y superficies mecanizadas, y acortan la vida del líquido. El filtro magnético captura incluso el polvo de desgaste de en torno a un micrómetro, que los filtros de papel y de bolsa dejan pasar, y alarga así notablemente sus intervalos de sustitución. El lodo capturado se retira del núcleo magnético con una simple pasada durante la limpieza; en los separadores magnéticos rotativos de arrastre, la evacuación de las impurezas es continua y automática. El beneficio se calcula fácilmente: menor consumo de emulsión, menos residuos de filtración y mayor vida útil de las herramientas.

Las impurezas ferromagnéticas son partículas metálicas con base de hierro —polvo de desgaste de acero, virutas, fragmentos de soldadura, tornillos, tuercas o alambre— que llegan al material procesado por el desgaste de las máquinas, durante el mantenimiento o ya con la materia prima del proveedor. Son precisamente estas partículas las que puede capturar la separación magnética.

En producción causan un doble daño: averían las tecnologías posteriores, como molinos, máquinas de inyección o granuladores, y deprecian el producto; en la industria alimentaria representan, además, un riesgo directo para el consumidor y un motivo de reclamaciones o de retirada del lote del mercado. Su tamaño va desde piezas visibles hasta el polvo de desgaste micrométrico, imperceptible a simple vista; son justamente las partículas finas la causa más frecuente de los hallazgos. Si sus impurezas pueden eliminarse, y con qué equipo, lo mostrará de forma fiable el ensayo de una muestra real en un tipo concreto de separador.

Las impurezas metálicas en los alimentos son fragmentos de metal que llegan al producto durante la fabricación —de tamices desgastados, mezcladoras, transportadores, cuchillas o uniones atornilladas— o, en su caso, ya con la materia prima. Según la metodología HACCP pertenecen a los peligros físicos que el fabricante de alimentos debe gestionar de forma sistemática.

El hallazgo de metal por parte del consumidor supone reclamaciones, sanciones e incluso la retirada de todo el lote, por lo que la prevención se estructura en dos niveles: los separadores magnéticos capturan las partículas ferromagnéticas, incluido el fino polvo de desgaste, directamente en el flujo de la materia prima, y el detector de metales industrial al final de la línea revela también el acero inoxidable y los metales no férricos que el imán no captura. La eficacia de ambas medidas debe verificarse y documentarse con regularidad: los auditores de las cadenas de distribución y las certificaciones exigen registros de limpieza, mediciones y ensayos con cuerpos de prueba de referencia.

La limpieza manual y la automática son los dos modos de retirar las partículas metálicas capturadas de un separador magnético. En la versión manual (MC), el operario extrae durante una parada los núcleos magnéticos de los tubos y sacude las impurezas; en la versión automática (AC), el ciclo de limpieza lo realiza un sistema neumático sin intervención del operario, normalmente sin interrumpir la producción.

La versión manual es más económica y basta allí donde las impurezas se acumulan despacio y las paradas no suponen un problema. La automática compensa en las plantas de funcionamiento continuo, con material muy contaminado y allí donde la fiabilidad de la limpieza no debe depender de la disciplina del operario: una limpieza descuidada es la causa más frecuente de que un separador deje de capturar. La decisión la facilita la versión con señalización de la saturación (ALARM), que avisa de cuándo la limpieza es realmente necesaria.

La separación de metales no férricos es la eliminación del aluminio, el cobre, el latón y otros metales no magnéticos del flujo de material. Un separador magnético convencional no captura estos metales: no son ferromagnéticos. Se aprovecha por ello el principio de las corrientes de Foucault: el separador de metales no ferrosos ECS, con un rotor magnético de giro rápido, induce corrientes en las partículas de metales no férricos, cuyos campos las expulsan del flujo de material.

La aplicación típica es el reciclaje: la recuperación de aluminio y cobre de residuos triturados, la limpieza de triturado plástico, de vidrio o de combustibles alternativos. Condición de eficacia es un separador magnético previo que elimine primero las partículas ferromagnéticas; de lo contrario, existe riesgo de dañar el rotor del ECS. El acero inoxidable no magnético, sin embargo, no es expulsado con fiabilidad por las corrientes de Foucault; para su control sirve un detector de metales industrial.

La separación magnética es el proceso tecnológico en el que el campo magnético de imanes permanentes o electroimanes elimina las impurezas ferromagnéticas del flujo de material: de mezclas a granel, de líquidos y del material transportado en cintas. Se utiliza allí donde las partículas metálicas ponen en peligro las máquinas o la calidad del producto.

La separación cumple en planta dos funciones. Protege las tecnologías —molinos, trituradoras, máquinas de inyección o líneas de envasado— frente a los daños causados por partículas metálicas y, al mismo tiempo, garantiza la pureza del producto en la industria alimentaria, la transformación de plásticos, la cerámica, la química y el reciclaje. Los separadores de neodimio de calidad capturan incluso partículas desde un tamaño en torno a 1 micra. El tipo de equipo se elige según la forma del material y el modo de transporte: de una manera se separan los polvos en tuberías, de otra el granulado en una tolva y de otra el material sobre una cinta. Verifique siempre la eficacia con un ensayo sobre una muestra real de su material, no solo con los parámetros de catálogo.

La separación magnética de alto gradiente (HGMS) es una técnica de captura de partículas muy finas y débilmente magnéticas para las que los separadores convencionales no bastan. El material fluye a través de una matriz —un cartucho relleno de lana o mallas de acero inoxidable magnetizadas— en cuyos bordes de alambre surgen gradientes de campo locales extremos, capaces de atraer incluso partículas de en torno a un micrómetro.

La HGMS captura no solo el polvo de desgaste ferromagnético, sino también las impurezas paramagnéticas, por ejemplo los compuestos de hierro de las materias primas cerámicas, que una rejilla clásica deja pasar. Se emplea allí donde la calidad depende de concentraciones traza de hierro: caolín, feldespatos, arenas para vidrio, materias primas farmacéuticas y químicas. Antes de implantarla en planta, haga ensayar el material en un separador de matriz de laboratorio; el resultado del ensayo mostrará la pureza alcanzable y los parámetros de servicio adecuados del equipo.

La separación magnética por vía húmeda y por vía seca son los dos regímenes básicos de eliminación de impurezas metálicas según el estado del material. La separación en seco limpia materiales a granel —gránulos, polvos, cereales, triturados— mediante rejillas, placas, barras o tambores. La separación en húmedo captura las partículas ferromagnéticas de líquidos, lodos y mezclas viscosas, donde se emplean separadores de tuberías, filtros magnéticos de flujo o filtros magnéticos.

El régimen elegido determina el diseño del equipo. En los materiales a granel es decisiva la distribución uniforme del material alrededor de las barras; en los líquidos, la estanqueidad, la velocidad de flujo y la facilidad de limpieza sanitaria; por eso los separadores para vía húmeda tienen carcasas soldadas de acero inoxidable y versiones higiénicas. Atención a las mezclas viscosas y pegajosas, como el chocolate o los jarabes: exigen una disposición especial de los imanes para que la corriente de masa rodee realmente el núcleo magnético. Elija el régimen según el punto de la tecnología donde el riesgo de contaminación sea mayor.

El separador magnético es el equipo que, mediante un campo magnético intenso, elimina las impurezas ferromagnéticas de materiales a granel, líquidos o material transportado en cintas. La fuente del campo son imanes permanentes, generalmente de neodimio o de ferrita, o bien un electroimán; los separadores de neodimio de calidad capturan incluso partículas desde un tamaño en torno a 1 micra.

El tipo de separador se elige según la forma del material y el modo de transporte: para las mezclas a granel sirven las rejillas y barras magnéticas; para los líquidos y el transporte neumático, los separadores de tuberías y los filtros magnéticos de flujo; para el transporte en cinta, los tambores magnéticos y los separadores suspendidos; y para aplicaciones especiales, las versiones de placa y laminares. La eficacia depende de la inducción en la superficie de los imanes en el punto de paso del material y del modo de limpieza: manual o automático.

Tramp metal es el término inglés consolidado para los objetos metálicos extraños que han entrado de forma indeseada en el flujo de material: tornillos, tuercas, fragmentos de herramientas, alambres, dientes de cazos de cargadoras. En español se habla de metales extraños o impurezas metálicas; la expresión tramp metal, sin embargo, se usa también habitualmente entre nosotros, sobre todo en la minería, el reciclaje y la industria de la madera.

Mientras que el fino polvo de desgaste ferromagnético amenaza sobre todo la pureza del producto, el tramp metal destruye las tecnologías: un solo tornillo puede averiar una trituradora, un molino o un granulador, o perforar una cinta. La protección es un separador situado antes de la máquina sensible: una placa magnética suspendida o un electroimán sobre la cinta transportadora y, en los tramos de tubería, una joroba magnética. Compensa combinarlo con un detector de metales, que captura también los metales no magnéticos, como el aluminio o el acero inoxidable.

La barra magnética es el elemento constructivo básico de la separación magnética: un tubo de acero inoxidable con núcleos magnéticos de neodimio, en cuya superficie quedan retenidas las impurezas ferromagnéticas del material que fluye a su alrededor. Las barras de calidad alcanzan en la superficie una inducción superior a 10.000 G; las versiones de gama alta, por encima de 13.000 G.

Se utiliza de forma independiente en tolvas y canales pequeños, pero más a menudo como componente de rejillas magnéticas y separadores de cajón. En la elección deciden la inducción en la superficie de la camisa —no el valor de catálogo del núcleo—, además del diámetro de la barra y la resistencia térmica de los imanes empleados. El polvo de desgaste capturado se mantiene en la barra incluso con el material en circulación, pero es necesario retirarlo con regularidad: manualmente, extrayendo el núcleo, o mediante limpieza automática. Una barra que se debilita se comprueba midiendo con gaussímetro y comparando con el protocolo de la entrega.

El cilindro magnético es un separador que sustituye al tambor motriz o de reenvío de una cinta transportadora. Retiene sobre la banda las impurezas ferromagnéticas del material transportado, mientras el producto limpio cae libremente al final del transportador; los metales capturados los arrastra la banda bajo el cilindro, donde, al salir del campo magnético, se desprenden en una boca de descarga independiente.

El cilindro es la solución elegante allí donde no hay sitio en la línea para otro equipo: la separación se realiza de forma continua y automática directamente en el transportador existente, sin operarios y sin necesidad de espacio. Diferencia respecto al tambor magnético: el tambor es una máquina independiente con accionamiento y carcasa propios a la que se alimenta el material, mientras que el cilindro simplemente sustituye al tambor existente del transportador. La eficacia depende del espesor de la capa de material sobre la banda: con capas altas, combínelo con una placa suspendida sobre la cinta.

La escoba magnética es un recogedor magnético móvil de residuos metálicos de suelos, viales y superficies pavimentadas. Los potentes imanes permanentes de su cuerpo, guiado a poca altura, atraen clavos, tornillos, alambres, virutas y fragmentos afilados; se fabrica en versión manual, para suspender de las horquillas de una carretilla elevadora o remolcada por un vehículo.

La escoba es ante todo una herramienta de seguridad de la planta: los fragmentos metálicos en los viales significan neumáticos de carretillas pinchados, empleados heridos y metales arrastrados con las suelas hasta la producción. Pasar con regularidad por los pasillos de almacén, las rampas de carga y el entorno de prensas o máquinas-herramienta reduce el riesgo notablemente; en los aeropuertos, el mismo principio se emplea contra los daños a las aeronaves por objetos extraños. El metal recogido se libera de la escoba abatiendo la placa rascadora, sin recogerlo a mano del imán.

El imán de prueba es una herramienta magnética manual para el control aleatorio de la presencia de impurezas ferromagnéticas en materias primas y productos. Suele tener forma de barra magnética con empuñadura o con punta, que se sumerge o se introduce en la muestra —harina, granulado, pienso— y, al extraerla, muestra lo que circula por el material.

El imán de prueba es la puerta de entrada más económica a la protección magnética de una planta. Una prueba rápida revela la contaminación metálica de la materia prima suministrada antes incluso de su recepción y demuestra al proveedor la procedencia de una reclamación; el muestreo continuo aguas abajo del separador verifica, a su vez, que la protección instalada funciona realmente. Un hallazgo en el imán de prueba es, además, el mejor argumento para adquirir un separador de flujo: muestra el tipo, la cantidad y el tamaño de las partículas para las que debe dimensionarse el equipo.

El imán suspendido es un separador magnético de placa colgado sobre una cinta transportadora que extrae de la capa de material los trozos de hierro: tornillos, tuercas, alambres, fragmentos de herramientas. Se fabrica con imanes permanentes o como electroimán, y en versión manual o autolimpiante, en la que una cinta corta propia evacúa los metales capturados (overband).

Se instala en el reciclaje, las cementeras y las líneas de trituración y cribado: allí donde hay que proteger trituradoras y molinos frente al hierro en trozos. El parámetro decisivo es la altura de suspensión sobre la cinta y el espesor de la capa de material: la eficacia cae rápidamente al aumentar la distancia, por lo que el imán se dimensiona para el transportador concreto. Para el polvo de desgaste fino, el imán suspendido no basta: eso solo lo capturan las rejillas o barras en las etapas siguientes de la separación.

La joroba magnética es un separador de tuberías en forma de «joroba» (en inglés, hump magnet) en el que el material que cae por la tubería por gravedad cambia dos veces de dirección y choca cada vez contra una placa magnética. La separación en dos etapas sucesivas aumenta la probabilidad de captura de las impurezas ferromagnéticas incluso con caudales elevados.

La joroba magnética está pensada para el transporte por gravedad de gran capacidad de materiales a granel —piensos, cereales, gránulos, madera triturada—, donde una sola placa, con la sección completa de la tubería, dejaría pasar parte de las impurezas. La forma quebrada, además, frena y estratifica el material en caída, de modo que las impurezas pasan más cerca de los imanes. Se fabrica con limpieza manual (MC), en la que el operario abate las placas y las limpia, y con limpieza automática (AC) para plantas de funcionamiento continuo. Al elegir, indique el caudal, el diámetro de la tubería y el carácter del material.

El magnetizador es un equipo que, mediante la acción breve de un campo magnético intenso, magnetiza un objeto ferromagnético o un imán permanente. Los magnetizadores industriales trabajan generalmente por impulsos: una batería de condensadores se descarga en una bobina y el campo de pico satura el material hasta la magnetización completa.

La magnetización se emplea de dos maneras. Los magnetizadores pequeños imantan destornilladores y puntas para que sujeten los tornillos; los sistemas industriales de impulsos magnetizan los imanes permanentes una vez montados en el conjunto, lo que simplifica la fabricación: los imanes sin magnetizar se pegan y se colocan con más facilidad. El magnetizador es la contrapartida funcional del desmagnetizador: uno crea la magnetización y el otro la anula con un campo alterno de amplitud decreciente. Un imán debilitado solo puede regenerarse plenamente con un campo mucho más intenso que el suyo propio.

El separador magnético de placa es un equipo con una placa magnética plana que captura las impurezas ferromagnéticas del material que fluye junto a ella: en un tobogán, en una tubería o sobre una cinta transportadora. A diferencia de la rejilla, el material no atraviesa la placa, de modo que el separador no frena el flujo ni existe riesgo de obstrucción.

La placa —en los conductos también como separador magnético de alcance profundo— es la elección para materiales más gruesos, húmedos, pegajosos o de mala fluidez que obstruirían los huecos de una rejilla: mezclas fibrosas, serrín, materias primas trituradas, pero también harina o cereales en toboganes. La captura comienza aproximadamente en las partículas de medio milímetro; para el polvo de desgaste fino es más eficaz una rejilla con barras en contacto directo con el material. Las placas se fabrican con limpieza manual y automática, y en versión con señalización de la saturación, que avisa al operario de cuándo toca limpiar el separador.

La rejilla magnética es un separador formado por un conjunto de barras magnéticas en un marco; el material cae entre las barras y las impurezas ferromagnéticas quedan retenidas en su superficie. Se instala en tolvas, bocas de descarga y depósitos por los que el material a granel pasa por gravedad: típicamente granulado, polvos y granos.

Se fabrica en versión fija y extraíble, con limpieza manual o automática y, en su caso, en versión de cajón para conductos cerrados. La separación entre barras es un compromiso: una rejilla más densa captura más impurezas, pero frena el flujo de los materiales de mala fluidez. La eficacia depende de la inducción en la superficie de las barras en el punto de paso: las rejillas de neodimio de calidad superan los 10.000 G. Para materiales de mala fluidez o que forman bóvedas, elija una versión con vibración u otro diseño de separador; la idoneidad la confirmará el ensayo de una muestra.

El separador electromagnético, llamado en el sector overband, es un separador suspendido sobre la cinta transportadora cuyo campo lo genera una bobina alimentada en lugar de imanes permanentes. El electroimán alcanza una mayor profundidad de acción que una placa permanente, por lo que captura los metales incluso en capas altas de material: su alcance llega hasta los cuatrocientos milímetros.

El overband se suspende transversal o longitudinalmente sobre la cinta y evacúa de forma continua los metales capturados con una cinta corta propia, fuera del transportador. Elija la versión electromagnética para capas gruesas y trozos grandes de hierro —reciclaje, trituradoras, carbón, áridos—; el precio a pagar son el consumo de energía, el mayor peso y la necesidad de un armario de alimentación. Para capas más bajas y un servicio económico basta una placa suspendida permanente, sin alimentación. Los parámetros decisivos son la altura de suspensión, el ancho de banda, la velocidad y el carácter del material.

El separador magnético de tambor es un equipo con una envolvente giratoria no magnética en cuyo interior hay un segmento magnético fijo. El material se vierte sobre el tambor: las partículas ferromagnéticas quedan adheridas a la envolvente, la rotación las lleva fuera del alcance del campo magnético y allí caen por sí solas en una fracción separada. El material limpio sigue su propia trayectoria.

Su principal ventaja es la autolimpieza continua sin intervención del operario: el tambor no se satura, por lo que admite grandes volúmenes y materiales muy contaminados. Aplicaciones típicas: reciclaje, líneas de trituración, arenas de fundición, procesamiento de materias primas a granel con alto contenido de hierro. La anchura del tambor se elige según el caudal de la línea, y el material de los imanes según la finura de las impurezas: ferrita para el hierro grueso, neodimio para el polvo de desgaste fino. Para el transporte en cinta, la alternativa es un imán suspendido sobre el transportador.

El separador magnético de tuberías es un equipo insertado directamente en el trazado de la tubería que captura las impurezas ferromagnéticas del material transportado por gravedad, neumáticamente o mediante bomba: polvos, granulados y también líquidos. El diseño varía según el medio: imanes cónicos (tipo bullet) para material en caída o transportado a presión, y filtros magnéticos de flujo con barras magnéticas para líquidos.

Las versiones a presión soportan habitualmente hasta 10 bar; para la industria alimentaria y farmacéutica existen versiones higiénicas con superficies pulidas y desmontaje rápido para la limpieza. Al especificar, indique el diámetro de la tubería, la velocidad de transporte, la presión y la temperatura del medio: es precisamente la velocidad del flujo en el punto del imán la que decide si el campo llega a capturar las partículas finas. La eficacia sobre su material concreto la verificará el ensayo de una muestra.

El transportador magnético es un transportador con un sistema magnético oculto bajo la banda o bajo una envolvente de acero inoxidable, que sujeta los objetos ferromagnéticos durante el transporte. Las chapas, las piezas estampadas o las virutas no resbalan ni siquiera en subidas pronunciadas, y el transportador puede conducirlas en trayectos inclinados, verticales o incluso boca abajo.

Los transportadores magnéticos resuelven la manipulación de piezas para las que una cinta convencional se queda corta: virutas afiladas e impregnadas de aceite procedentes de máquinas-herramienta y prensas, pequeñas piezas estampadas, tapas o recortes de chapa. La sujeción magnética ahorra espacio (un ángulo pronunciado en lugar de un largo trayecto inclinado) y aumenta la seguridad, porque las piezas afiladas no salen despedidas. A diferencia del separador, la tarea del transportador no es clasificar los metales, sino trasladarlos con seguridad; ambas funciones, no obstante, pueden combinarse eficazmente en una línea.

El detector de metales de túnel es un detector industrial con una abertura pasante por la que los productos circulan sobre una cinta transportadora. La bobina de detección del túnel revela los contaminantes metálicos, incluidos el acero inoxidable y los metales no férricos, incluso dentro de productos envasados, a diferencia del separador magnético, que no captura los metales no magnéticos ni sabe trabajar con el envase.

Los detectores de túnel se sitúan al final de la línea como último control antes de la expedición, típicamente en alimentos envasados, panadería o productos cárnicos. El sistema aparta automáticamente la pieza contaminada mediante un expulsor, o detiene la cinta y avisa al operario; cada evento queda registrado para las necesidades de auditoría. En la sensibilidad influyen el tamaño del túnel y el llamado efecto producto de los artículos húmedos y salados, por lo que el detector se calibra siempre para el producto concreto mediante cuerpos de prueba certificados.

El detector de metales en caída libre es un detector industrial destinado a los materiales a granel que caen libremente: gránulos, polvos, granos. La bobina de detección rodea la tubería vertical; en cuanto una partícula metálica en caída altera su campo, una rápida compuerta neumática desvía en una fracción de segundo el tramo contaminado del flujo hacia un recipiente de rechazo. La producción continúa sin interrupción.

Se instala típicamente bajo silos, secadoras y dosificadores en la transformación de plásticos y la industria alimentaria, a menudo como último control antes del envasado o de la máquina de inyección. Detecta todos los metales, incluidos el acero inoxidable y los no férricos, y complementa así la separación magnética, que ya ha eliminado antes la fracción ferromagnética. En la elección deciden el diámetro de la abertura de detección y la sensibilidad, expresada como el diámetro de la esfera de prueba que el equipo aún captura con fiabilidad.

El detector de metales industrial es el equipo que detecta electrónicamente en el flujo de material las partículas metálicas, incluidas las que el imán no captura: acero inoxidable, aluminio o latón. Funciona según el principio de bobinas equilibradas: la bobina emisora genera un campo magnético alterno y la partícula metálica que atraviesa la abertura de detección altera el equilibrio de las bobinas de medida, lo que el sistema evalúa como un hallazgo.

A diferencia del separador, el detector no elimina la impureza por sí mismo: a la señal le sigue un mecanismo de rechazo (compuerta desviadora, trampilla, parada de la cinta). El camino acreditado es, por ello, la combinación: el separador elimina de forma continua el polvo de desgaste ferromagnético y el detector, al final de la línea, controla el producto final. Los tipos se eligen según el transporte del material: de túnel para cintas transportadoras, de caída para materiales a granel y de tuberías para líquidos y transporte neumático.

ATEX designa la directiva europea 2014/34/UE para los equipos destinados a atmósferas potencialmente explosivas. En las plantas con polvo inflamable —molinos, silos, transporte neumático de polvos—, los espacios se clasifican en las zonas 20, 21 y 22 según la frecuencia de presencia de atmósfera explosiva, y cada equipo instalado debe corresponder por su categoría precisamente a la zona en la que trabaja.

Los separadores magnéticos y los detectores de metales cumplen aquí un doble papel: al eliminar las partículas metálicas reducen el riesgo de chispa en la tecnología y, a la vez, ellos mismos deben estar en versión ATEX, con la evaluación de las posibles fuentes de ignición, la conexión equipotencial conductora y la certificación para la zona declarada. En su solicitud, indique por ello siempre la clasificación de la zona en el punto de instalación y los parámetros del polvo; la documentación de clasificación del equipo la aporta el fabricante en la declaración de conformidad.

HACCP es el sistema de análisis de peligros y puntos de control crítico, obligatorio para los fabricantes de alimentos y piensos. Las partículas metálicas figuran en él entre los peligros físicos: el fabricante debe evaluar el riesgo de su presencia e implantar medidas de control que gestionen la contaminación de forma demostrable. Los separadores magnéticos y los detectores de metales son las medidas técnicas estándar para este fin.

Pero el equipo por sí solo no basta ante una auditoría: lo que decide son los registros. En concreto: definir dónde la separación o la detección constituye un punto de control, establecer el procedimiento y la frecuencia de limpieza, medir periódicamente la inducción magnética, probar los detectores con cuerpos de prueba de referencia y documentarlo todo. Precisamente los protocolos ausentes son el hallazgo más frecuente de los auditores IFS y BRC; un historial de mediciones demostrable lo garantiza la auditoría periódica de la separación magnética.

IFS Food y BRCGS son las normas internacionales de certificación de seguridad alimentaria que las cadenas de distribución exigen a sus proveedores. Ambas dedican capítulos propios a los cuerpos extraños: el fabricante debe implantar, sobre la base de un análisis de riesgos, procedimientos contra la contaminación física, incluida la metálica, y tratar los productos contaminados como no conformes.

En los imanes y detectores, el auditor no quiere solo su presencia, sino pruebas de su eficacia: el inventario de todos los separadores magnéticos, la medición periódica de la fuerza de los imanes con protocolos, los registros de las pruebas de los detectores y la evaluación de los hallazgos como reclamaciones potenciales. El punto débil suele ser precisamente la medición de los imanes: un control interno sin instrumento de medida no basta para la auditoría. Una auditoría independiente de la separación magnética con gaussímetro e informe final cubre el requisito de la norma y detecta los núcleos que se debilitan antes de que los encuentre el cliente. La demanda aumenta siempre antes de los ciclos de recertificación.

El punto de control crítico (CCP) es la etapa de la fabricación de alimentos o piensos en la que un peligro identificado puede eliminarse de forma dirigida o reducirse a un nivel aceptable, y cuyo fallo ya no puede corregir ninguna etapa posterior. Para cada CCP se establecen límites críticos, el modo de vigilancia, las medidas correctivas y el mantenimiento de registros.

Para la contaminación metálica suele designarse como CCP el detector de metales al final de la línea, porque es el último capaz de apartar de forma demostrable el producto contaminado. Los separadores magnéticos en el flujo de la materia prima desempeñan más bien el papel de medida preventiva (oPRP): reducen el riesgo de forma continua, pero sin registro de cada unidad. En un CCP, el auditor exige evidencias: registros de las pruebas periódicas del detector con cuerpos de prueba, procedimientos en caso de hallazgo y formación del personal. Haga confirmar el reparto de funciones entre los imanes y el detector en el análisis de peligros.