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Quel aimant choisir et pour quelle application, on vous dit tout

LES ÉLÉMENTS MAGNÉTIQUES

Aimant magnétique Emile Maurin






Définition
:
Un aimant artificiel représente une pièce qui peut être composée de différentes matières. Un aimant à la propriété d'attirer des métaux, dont le fer, grâce à un traitement artificiel (friction, courant électrique...). Il peut revêtir différentes formes : rond, carré, rectangulaire... En fonction de sa composition, un aimant est plus ou moins puissant et plus ou moins usinable.


Quel aimant choisir ? Quelques notions :

Qu'est ce qu'un magnétisme ?
Illustration magnétisme
Le magnétisme est un phénomène physique qui se manifeste en tant que champ de force entre aimant , corp aimanté ou aimantable et charges électriques cinétiques. (Exemple : conducteurs électriques). La commutation de cette force se fait le long de lignes de force qui constituent le champ magnétique qui d'une part est provoqué par ces corps et d'autre part, agit sur eux.



Les différents types de magnétisme :
types de magnétisme

D'un point de vue physique, on distingue différents types de magnétisme. Nos aimants appartiennent à la catégorie « matériaux ferromagnétiques ». Cette catégorie est la forme la plus courante du magnétisme, tel qu'il est présent dans le fer, le cobalt et le nickel.
Un matériau est appelé « ferromagnétique » lorsqu'il présente lui-même une aimantation dans un champ magnétique extérieur.



Comment obtenir une aimantation ?
Obtenir une aimantation
De façon simplifiée, un aimant magnétique est composé de plusieurs petits aimants élémentaires. Dans un état non aimanté, ils sont en désordre. A travers un champ magnétique extérieur les aimants élémentaires peuvent être mis en ordre c'est-à-dire aimantés, dans le but d'obtenir un aimant avec un pôle nord et un pôle sud grâce à un couplage en série.



Quelques notions

Quelle est la durée de vie d'une aimantation ?
Durée de vie aimantation












Les matériaux ferromagnétiques courants (fer, acier,...) retrouvent leur état initial après disparition du champ magnétique extérieur, aucun magnétisme notable ne persiste.
En cas de matériaux aimantés de façon durable ou permanente l'aimantation persiste même après disparition du champ magnétique extérieur.

Champs magnétiques et flux magnétiques :
Les lignes de force d'un champ magnétique partent toujours du pôle nord vers le pôle sud. Plus leur disposition est favorable, plus ils peuvent être nombreux et denses à l'intérieur d'un champ magnétique.
Cette densité est qualifiée comme flux magnétique dont la grandeur est proportionnelle à la force d'attraction magnétique.
L'air et d'autres matériaux d'isolation conduisent mal le flux magnétique, le fer par contre le conduit très bien à condition qu'il ait une certaine épaisseur.
champ magnétique








Les matériaux :

Ferrite dure (HF) SrFe (ferrite de strontium)
Les aimants en ferrite dure (80% d' oxyde de fer) sont fabriqués par frittage. Comme les matériaux céramiques, ces aimants sont très durs, cassants et pratiquement non usinables. Sa force d'adhérence magnétique diminue quand l'aimant est chauffé.

AlNiCo (AN) aluminium-nickel-cobalt
Les aimants en AlNiCo (les principaux constituants sont l'aluminium, le nickel, le cobalt et le fer) sont fabriqués par frittage ou par moulage. Ce matériau est très dur et résistant mais peut être usiné. Cet aimant puissant est utilisé quand le champ magnétique doit rester le plus stable et statique possible, ainsi que lors de fluctuations de températures élevées.

SmCo (SC) samarium-cobalt
Les aimants en SmCo (les principaux constituants sont le samarium et le cobalt) sont fabriqués par frittage. Ce matériau est très dur, cassant et pratiquement non usinable. Sa force d'adhérence magnétique diminue quand l'aimant est chauffé.

NdFeB (ND) néodyme-fer-bore
Un aimant en néodyme NdFeB (les principaux constituants sont le néodyme, le fer et le bore) est fabriqué par frittage. Ce matériau est très dur, cassant et pratiquement non usinable. Il a la plus grande puissance d'adhésion magnétique. Sa force d'adhérence magnétique diminue quand l'aimant est chauffé.
Tableau matériaux











Les forces d'adhérence :

En plus du matériau et de la taille de l' aimant magnétique , d'autres facteurs affectent la force d'adhérence
magnétique :
graphique force d'adhérence aimant

- L'air : les matériaux magnétiquement non conducteurs agissent comme une lame d'air provoquant une discontinuité magnétique.
- La qualité de la surface (rugosité et forme).
- La proportion de ferromagnétiques dans l'acier ; la pièce doit être suffisamment épaisse pour être en mesure d'absorber tout le flux magnétique.
- Contraintes thermiques et facteurs chimiques : bains agressifs, gaz, etc.
Les diagrammes et graphiques de cette page montrent les valeurs de l'impact de différentes contraintes mécaniques sur la force magnétique.





impacts des contraintes sur la force magnétique








tableau influence du matériau










Les pièces durcies sont mauvais conducteurs du flux magnétique. La force d'adhérence magnétique est donc plus faible.
Les forces d'adhérence nominales figurant sur les pages de chaque modèle sont les valeurs minimales obtenues dans les conditions suivantes :
- température ambiante,
- arrachage vertical de l'aimant ayant adhéré sur toute sa surface de contact,
- pièces en acier (pauvre en carbone) d'une épaisseur minimale de 10 mm.

Les systèmes magnétiques
En utilisant des tôles de fer supplémentaires, des systèmes magnétiques beaucoup plus forts peuvent être composés.
Voici une comparaison de variantes, la référence étant une aimantation dans l'épaisseur d'un facteur 1,0.
systèmes magnétiques











La gamme
Les aimants de retenue sont une solution simple pour résoudre les problèmes de fixation sans usure. En raison de leur structure, ces aimants ont une seule zone d'adhérence. Toute la puissance magnétique est concentrée sur la surface adhésive (zone de collage) par le biais des pôles en fer. L'effet du champ magnétique est limité pour les modèles qui ont un blindage pour que les objets environnants ne soient pas magnétisés.
La gamme d'aimants













Consulter notre fiche technique sur les éléments magnétiques PDF .
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