Técnica de magnetización multipolar 2D de imanes para engranajes magnéticos micrométricos

Resumen

Los engranajes magnéticos son una novedosa tecnología que se ha venido desarrollando durante la última década. Esta tecnología consigue transmitir el movimiento entre partes móviles utilizando fuerzas magnéticas sin contacto en lugar de necesitar contacto directo como sucede en los engranajes convencionales. En escala macroscópica, los engranajes magnéticos han mostrado resultados prometedores en aplicaciones en ambientes extremos. Sin embargo, para aplicaciones convencionales sus prestaciones en términos de par específico aún no han superado las de los engranajes convencionales de dientes. En cambio, tal y como se demuestra en esta tesis, los engranajes magnéticos pueden superar en prestaciones de los engranajes convencionales en tamaños milimétricos y micrométricos. En escala micrométrica, las fuerzas de fricción son muy significativas frente a las fuerzas de inercia. Como los engranajes magnéticos evitan parte de la fricción, sus prestaciones mecánicas pueden ser superiores a las de las convencionales en dónde sí aparecen fricciones. No obstante, para poder construir engranajes magnéticos micrométricos, no hay aún ninguna técnica disponible para poder magnetizar los rotores con polaridades alternas y alto producto magnético. En esta tesis, se propone una nueva técnica de magnetización multipolar 2D aplicada a tamaños adecuados para la fabricación de las partes de los engranajes magnéticos micrométricas. Se han realizado la optimización de los magnetizadores y se han validado experimentalmente los modelos de dichos inductores. El objetivo final del desarrollo tecnológico que iniciamos con esta tesis, es construir y demostrar las prestaciones de los engranajes magnéticos micrométricos y poder comercializar los mismos. Esta tesis, presenta y fundamenta el marco teórico inicial para iniciar este camino tecnológico. Los resultados teóricos de esta tesis han facilitado la obtención de fondos del programa europeo H2020 para poder fabricas engranajes magnéticos micrométricos y demostrar experimentalmente sus prestaciones.