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Sono laureato in ingegneria aerospaziale e ho una passione per la progettazione pratica. Passo la maggior parte del tempo a sperimentare e a costruire dispositivi funzionanti. Attraverso il mio canale YouTube, condivido sfide ingegneristiche come questa per ispirare altre persone a diventare creative e iniziare a costruire con le proprie mani.
Perché costruire un motore senza contatto?
Avevo già sentito parlare degli accoppiamenti magnetici, soprattutto nel contesto degli agitatori magnetici usati nei becher da laboratorio, dove un campo magnetico rotante mette in movimento una piccola barra sigillata. Ma non ne avevo mai costruito uno personalmente.
Sembrava la sfida pratica perfetta: quanto possono essere forti e funzionali queste connessioni senza contatto? Posso davvero far girare un albero solo con la forza magnetica — e posso anche controllarlo?
Durante la mia ricerca su diverse configurazioni, mi sono imbattuto in una variante curiosa che non si basa affatto su un secondo magnete. Utilizza invece una piastra di rame solida e magneti rotanti per generare movimento. È lì che è iniziato il vero divertimento.
Questo sistema sfrutta le correnti parassite — vortici di corrente elettrica indotti nei conduttori, che generano a loro volta campi magnetici opposti. È lo stesso principio alla base dei freni magnetici utilizzati nelle montagne russe o nei treni ad alta velocità.
Il mio obiettivo era semplice: costruire entrambe le versioni, testarle e percepire le forze in gioco.
Dal modello CAD a rame e magneti
Tutto è iniziato con uno schizzo in Fusion 360. Ho modellato due dischi rotanti, ciascuno con sei magneti al neodimio in polarità alternata: polo nord verso l’alto su uno, polo sud sull’altro. L’idea era che, facendo ruotare un disco, le forze magnetiche trasmettessero il movimento all’altro.
Ho stampato in 3D gli alloggiamenti con le mie stampanti Bambu Lab e ho ordinato le piastre di rame su Xometry.
Versione 1: magnete contro magnete
Questa versione utilizza due dischi magnetici identici, posizionati uno di fronte all’altro. Quando uno gira, il campo magnetico trascina anche il secondo. L’accoppiamento era sorprendentemente forte e molto reattivo.
Tuttavia, la connessione era rigida, troppo rigida. Se qualcosa si inceppava o incontrava resistenza, l’intero sistema si bloccava. Nessuno slittamento. Ottimo per il trasferimento di coppia, certo, ma non ideale per applicazioni che richiedono flessibilità o sicurezza.
Versione 2: magnete contro piastra di rame
Ed è qui che la cosa si è fatta davvero interessante. Quando ho fatto girare il disco magnetico vicino alla piastra di rame, quest’ultima ha cominciato a ruotare — senza alcun contatto. È la magia delle correnti parassite in azione.
Sembrava di muovere un cucchiaio nel miele. L’interazione era fluida, resistente e autoregolante. Più velocemente si muovevano i magneti, più forti diventavano le correnti indotte e la coppia generata. Più i magneti erano vicini alla piastra, maggiore era la forza trasmessa.
Troppa distanza e l’accoppiamento si indeboliva. Troppa vicinanza e il sistema cercava quasi di spingersi avanti da solo. L’effetto era sorprendentemente forte — anche con una distanza superiore agli 8 mm, l’interazione funzionava ancora.
Una cosa che mi ha davvero stupito: anche al contrario il sistema funzionava. Facendo girare la piastra di rame, iniziava a muoversi il disco magnetico. Non me lo aspettavo.
Ho persino testato piastre di spessore diverso — una da 6 mm e una da 3 mm. Quella più sottile rispondeva più rapidamente, probabilmente per la sua minore inerzia.
Applicazioni nel mondo reale
Questo tipo di sistema può avere applicazioni reali? Assolutamente sì.
Pensiamo a situazioni in cui è necessario trasmettere coppia attraverso una parete sigillata — ad esempio nei processi chimici, in ambienti subacquei o nelle linee di produzione alimentare. In questi casi, il trasferimento di coppia senza contatto evita contaminazioni e perdite.
Lo slittamento naturale della versione in rame può addirittura fungere da sistema di sicurezza — per avviamenti morbidi o per disinnestare il sistema in caso di sovraccarico.
E ora?
Se costruissi una nuova versione, progetterei un sistema che mi permetta di regolare la distanza tra il disco magnetico e la piastra di rame in tempo reale. In questo modo, potrei calibrare con precisione la coppia trasmessa.
Mi piacerebbe anche testare configurazioni diverse di magneti o materiali, magari trasformare davvero questo esperimento in un’applicazione industriale concreta.
Per ora, sono semplicemente felice di aver provato la versione in rame — anche se all’inizio non ci credevo. A volte, le idee in cui dubiti di più sono proprio quelle che portano i risultati migliori.
Vuoi vederlo in azione? Guarda il video completo sul mio canale. E se hai un’idea su come potremmo utilizzare gli accoppiamenti magnetici, mi piacerebbe sentire la tua opinione.
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