Un piano magnetico è un dispositivo, o portapezzo, che utilizza la forza magnetica per trattenere un oggetto di metallo ferroso durante la lavorazione. Si riferisce anche ai magneti utilizzati per fissare un portapezzo, come una morsa o altro dispositivo, alla macchina da lavoro. Un piano elettromagnetico è un tipo di piano magnetico che produce una trazione magnetica regolabile, che gli consente di contenere una varietà di pezzi. I processi che utilizzano piani magnetici possono includere foratura, rettifica e tornitura. Non sono limitati al solo uso industriale; alcuni hobbisti usano mandrini magnetici.
Esistono tre tipi fondamentali di piani magnetici. Il piano magnetico permanente ha una serie di inserti magnetici che sono costantemente polarizzati, il che significa che hanno poli permanenti e tirano costantemente la parte. Un altro tipo è il mandrino elettromagnetico, che è impegnato solo quando la corrente elettrica è attiva. Questo mandrino ha il vantaggio di poter disattivare il tiro magnetico, rilasciando il pezzo in modo rapido e semplice. Lo svantaggio di questo mandrino è che rilascia il pezzo quando viene interrotta la corrente elettrica, mettendo spesso il lavoratore a rischio di lesioni se ciò accade durante un processo di lavoro.
Il terzo tipo è il piano magnetico elettropermanente, che è un ibrido dei piani permanenti ed elettromagnetici. Questo dispositivo blocca la parte con una scossa di elettricità e quindi utilizza un’altra scossa di elettricità per sbloccarla. Se si verifica un’interruzione di corrente durante la lavorazione di una parte, il mandrino continua a tenersi saldamente. Ogni magnete è circondato da una bobina elettrica che può invertire la polarità del magnete in modo estremamente rapido. Un’altra funzione della bobina è quella di controllare la quantità di attrazione magnetica esercitata dal piano magnetico.
I mandrini magnetici trattengono solo materiali ferrosi, a base di ferro, limitando il tipo di pezzo che un macchinista può lavorare. Un metallo delle terre rare chiamato neodimio ferro boro, o neodimio, crea magneti che sono almeno cinque volte più potenti dei magneti tradizionali. I produttori lo usano spesso nelle applicazioni magnetiche industriali. I macchinisti di solito preferiscono lavorare con pezzi in metallo ricotto perché i materiali temprati a volte mantengono il magnetismo quando il mandrino o il portapezzo sono spenti.
I vantaggi dell’utilizzo di un piano magnetico di solito includono la riduzione del tempo di configurazione della macchina, la riduzione dei processi di configurazione e la riduzione dei danni al mandrino sui pezzi. A volte la forza magnetica fornisce una presa più forte sul pezzo. Alcuni piani magnetici sono abbastanza forti da avere una forza di chiusura di 12 tonnellate per piede quadrato (10886 kg per 0.093 m2), il che li rende utili per la rimozione di materiale pesante.