3 desafios técnicos da incorporação de ímãs em produtos de silicone

O problema da tampa da bateria encontrado pelos clientes alemães

Em janeiro de 2025, um fabricante alemão de equipamentos de armazenamento de energia nos contatou com urgência. Eles estavam procurando um fabricante especializado em silicone. Tampa do terminal da bateria para seus gabinetes de baterias de última geração. No entanto, três fornecedores anteriores não conseguiram resolver problemas técnicos. O cliente declarou em seu e-mail que este projeto estava em desenvolvimento com outros fornecedores há seis meses, sem sucesso, e esta era sua última oportunidade — se os problemas permanecessem sem solução, este projeto seria encerrado.

Para resolver esse problema, convocamos imediatamente uma equipe de engenheiros para uma videoconferência com o cliente. Durante a videoconferência, o cliente demonstrou as falhas na tampa da bateria existente e compartilhou suas Design 3D arquivos. Após análise colaborativa de nossos engenheiros, gerentes de produção, fornecedores de materiais e técnicos de ímãs, identificamos três desafios críticos:

Três desafios críticos

Desafio 1: Conflito entre Vulcanização de Alta Temperatura e Desmagnetização Magnética

O silicone requer vulcanização a 160–200 °C, enquanto os ímãs de neodímio comuns (por exemplo, N52/N54) começam a perder magnetismo acima de 80 °C. De acordo com as estatísticas da Rubber World de 2023, 32% de produtos de silicone com ímã embutido falham devido à desmagnetização em alta temperatura.

Desafio 2: Posicionamento de precisão de ±0,1 mm

Os ímãs tendem a se deslocar durante a vulcanização do silicone, resultando em polos magnéticos desalinhados, adesão irregular ou posicionamento inconsistente. Em produtos de silicone, um erro de 0,1 mm pode causar falhas críticas — por exemplo, um fabricante de dispositivos médicos certa vez recolheu um lote inteiro devido a um desalinhamento magnético de 0,3 mm, que acionou erros no sensor.

Desafio 3: Equilibrando Suavidade e Funcionalidade

Silicone excessivamente duro (70–80 Shore A): Difícil de inserir nas portas do gabinete da bateria, propenso a rasgar ou impossível de remover depois de forçado.

Silicone excessivamente macio (20–30 Shore A): Suporte estrutural insuficiente, causando deslocamento do ímã devido à deformação.

Soluções

Depois de analisar os três problemas acima com a tampa da bateria, a solução da Grandshine para esses problemas é a seguinte:

Superando o “impasse de alta temperatura” com inovação de processos

Atualização do material magnético: Troca dos ímãs tradicionais N35 por ímãs niquelados N54UH (classificados para ≤150°C), usando blanks não magnetizados durante a produção para reduzir as taxas de defeitos de 32% para 2%.

Processo de pós-magnetização: Os ímãs são incorporados em forma não magnetizada durante a moldagem e magnetizados somente após a vulcanização, eliminando riscos de desmagnetização em alta temperatura.

Alcançando precisão de 0,01 mm com ferramentas de dois estágios

Molde primário: Travamento hidráulico + calibração infravermelha garantem precisão de posicionamento do ímã de ±0,05 mm.

Precision Mold: O design de vulcanização modular elimina o encolhimento e a deformação.

Controle de qualidade com tecnologia de IA: Máquinas de medição de coordenadas (CMM) combinadas com modelos de IA validam a consistência do lote com tolerância de ±0,01 mm.

O Equilíbrio Dourado: Silicone 40 Shore A

Após testar cinco formulações de silicone (30–80 Shore A), descobrimos:

Após realizar uma série de testes, identificamos a dureza ideal do silicone: 40 Shore A O silicone retardante de chamas atinge um equilíbrio perfeito entre a força de inserção (≤5N) e força de retenção (≥15N). Além disso, implementamos um projeto de nervura reforçada em toda a tampa inteira da bateria para evitar o colapso e, ao mesmo tempo, garantir resistência ao rasgo longitudinal.

Após resolver todos os três desafios, entregamos Amostras T1 para o cliente alemão. Seus feedback: “Vocês são especialistas em resolver produtos complexos e de alta dificuldade!” O projeto foi aprovado com sucesso.

Soluções universais para a indústria

Seja projetando selos médicos, componentes de absorção de choque industriais ou produtos de consumo eletrônica, essas metodologias se aplicam:

Desmagnetização de ímãs: Pós-magnetização + ímãs resistentes a altas temperaturas (por exemplo,SmCo), força de magnetização ≥3.000 Gauss.

Encolhimento do silicone: Vulcanização segmentada modular + conformação por pressão a vácuo, espessura tolerância ≤±0,3mm.

Equilíbrio entre suavidade e função: Análise Mecânica Dinâmica (DMA) para curvas de rebote, razão de força de inserção/extração = 1:3–1:5.

In smart wearables, medical devices, pet supplies, consumer electronics, and renewable energy sectors, a fusão de ímãs e silicone está expandindo os limites tecnológicos. Na Grandshine, nossos O compromisso vai além da tecnologia: somos obcecados por cada 0,01 mm de precisão.

If you are facing challenges such as magnet positioning failures in flexible materials, conflicts between silicone hardness and functionality, or material stability issues in harsh environments, Grandshine engineering team will provide you with professional production services. If you need to design a new product, Grandshine offers comprehensive supply chain management services spanning from design to production. We look forward to work with you.