Fio de cobre folheado a prata esmaltado poliuretano de alta temperatura da cor do ouro
O fio magnético ou fio esmaltado é um fio de cobre ou alumínio revestido com uma camada muito fina de isolamento. É usado na construção de transformadores, indutores, motores, geradores, alto-falantes, atuadores de cabeça de disco rígido, eletroímãs, captadores de guitarra elétrica e outras aplicações que requerem bobinas apertadas de fio isolado.
O fio em si é geralmente cobre totalmente recozido e refinado eletroliticamente. O fio magnético de alumínio às vezes é usado para grandes transformadores e motores. O isolamento é normalmente feito de materiais de filme polimérico resistente, em vez de esmalte, como o nome pode sugerir.
Condutor
Os materiais mais adequados para aplicações em fios magnéticos são metais puros não ligados, particularmente cobre. Quando fatores como requisitos de propriedades químicas, físicas e mecânicas são considerados, o cobre é considerado o condutor de primeira escolha para fio magnético.
Na maioria das vezes, o fio magnético é composto de cobre totalmente recozido e refinado eletroliticamente para permitir um enrolamento mais próximo ao fazer bobinas eletromagnéticas. Os graus de cobre isentos de oxigênio de alta pureza são usados para aplicações de alta temperatura em atmosferas redutoras ou em motores ou geradores resfriados por gás hidrogênio.
O fio magnético de alumínio às vezes é usado como alternativa para grandes transformadores e motores. Devido à sua menor condutividade elétrica, o fio de alumínio requer uma área de seção transversal 1,6 vezes maior do que um fio de cobre para atingir uma resistência CC comparável.
Isolamento
Embora descrito como “esmaltado”, o fio esmaltado não é, na verdade, revestido com uma camada de tinta esmalte ou esmalte vítreo feito de pó de vidro fundido. O fio magnético moderno normalmente usa de uma a quatro camadas (no caso de fio do tipo quad-film) de isolamento de filme de polímero, geralmente de duas composições diferentes, para fornecer uma camada isolante resistente e contínua. Os filmes isolantes de fio magnético usam (em ordem crescente de faixa de temperatura) polivinil formal (Formvar), poliuretano, poliamida, poliéster, poliéster-poliimida, poliamida-poliimida (ou amida-imida) e poliimida. O fio magnético isolado em poliimida é capaz de operar em até 250 °C. O isolamento de fio magnético quadrado ou retangular mais espesso é frequentemente aumentado envolvendo-o com uma fita de poliimida ou fibra de vidro de alta temperatura, e os enrolamentos completos são frequentemente impregnados a vácuo com um verniz isolante para melhorar a resistência do isolamento e a confiabilidade do enrolamento a longo prazo.
As bobinas autoportantes são enroladas com arame revestido com pelo menos duas camadas, sendo a mais externa um termoplástico que une as espiras quando aquecidas.
Outros tipos de isolamento, como fio de fibra de vidro com verniz, papel de aramida, papel kraft, mica e filme de poliéster, também são amplamente utilizados em todo o mundo para diversas aplicações, como transformadores e reatores. No setor de áudio, podem ser encontrados um fio de construção prateada e vários outros isolantes, como o algodão (às vezes permeado com algum tipo de agente coagulante/espessante, como a cera de abelha) e o politetrafluoretileno (Teflon). Os materiais de isolamento mais antigos incluíam algodão, papel ou seda, mas estes só são úteis para aplicações em baixas temperaturas (até 105°C).
Para facilitar a fabricação, alguns fios magnéticos de baixa temperatura possuem isolamento que pode ser removido pelo calor da soldagem. Isto significa que as conexões elétricas nas extremidades podem ser feitas sem primeiro remover o isolamento.
Tipo Esmaltado | Poliéster | Poliéster Modificado | poliéster-imida | Poliamida-imida | poliéster-imida /poliamida-imida |
Tipo de isolamento | PEW/130 | PEW(G)/155 | EIW/180 | EI/AIW/200 | EIW(EI/AIW)220 |
Aula térmica | 130, CLASSE B | 155, CLASSE F | 180, CLASSE H | 200, CLASSE C | 220, CLASSE N |
Padrão | IEC60317-0-2IEC60317-29 MW36-A | IEC60317-0-2IEC60317-29MW36-A | IEC60317-0-2IEC60317-29 MW36-A | IEC60317-0-2IEC60317-29 MW36-A | IEC60317-0-2IEC60317-29 MW36-A |