Un mandril magnético es un dispositivo, o portapiezas, que usa fuerza magnética para sostener un elemento de metal ferroso durante el mecanizado. También se refiere a los imanes que se utilizan para asegurar un portapiezas, como un tornillo de banco u otro accesorio, a la máquina de trabajo. Un mandril electromagnético es un tipo de mandril magnético que produce un tirón magnético ajustable, lo que le permite sostener una variedad de piezas de trabajo. Los procesos que utilizan mandriles magnéticos pueden incluir taladrado, rectificado y torneado. No se limitan únicamente al uso industrial; algunos aficionados usan mandriles magnéticos.
Hay tres tipos básicos de mandriles magnéticos. El mandril magnético permanente tiene una serie de inserciones magnéticas que están constantemente polarizadas, lo que significa que tienen polos permanentes y tiran constantemente de la pieza. Otro tipo es el mandril electromagnético, que se activa solo cuando la corriente eléctrica está encendida. Este mandril tiene la ventaja de poder apagar el tirón magnético, liberando la pieza de trabajo rápida y fácilmente. La desventaja de este mandril es que libera la pieza de trabajo cuando se detiene la corriente eléctrica, lo que a menudo pone al trabajador en riesgo de sufrir lesiones si esto ocurre durante un proceso de trabajo.
El tercer tipo es el mandril magnético electropermanente, que es un híbrido de mandriles permanentes y electromagnéticos. Este dispositivo bloquea la pieza con una descarga eléctrica y luego usa otra descarga eléctrica para desbloquearla. Si hay un corte de energía mientras se trabaja una pieza, el portabrocas continúa sujetándose firmemente. Cada imán tiene una bobina eléctrica a su alrededor que puede invertir la polaridad del imán extremadamente rápido. Otra función de la bobina es controlar la cantidad de tracción magnética que ejerce el mandril magnético.
Los mandriles magnéticos sostienen solo materiales ferrosos (a base de hierro), lo que limita el tipo de pieza de trabajo que puede trabajar un maquinista. Un metal de tierras raras llamado neodimio hierro boro, o neodimio, crea imanes que son al menos cinco veces más potentes que los imanes tradicionales. Los fabricantes lo utilizan a menudo en aplicaciones industriales de imanes. Los maquinistas generalmente prefieren trabajar con piezas de trabajo de metal recocido porque los materiales endurecidos a veces retienen el magnetismo cuando el mandril o el portapiezas están apagados.
Las ventajas de utilizar un portabrocas magnético generalmente incluyen la reducción del tiempo de preparación de la máquina, la reducción de los procesos de configuración y la reducción del daño del portabrocas a las piezas de trabajo. A veces, la fuerza magnética proporciona un agarre más fuerte sobre la pieza de trabajo. Algunos mandriles magnéticos son lo suficientemente fuertes como para tener una fuerza de sujeción de 12 toneladas por pie cuadrado (10886 kg por 0.093 m2), lo que los hace útiles para la remoción de material pesado.