Catégories

INFORMATIONS SUR LES AIMANTS

  • Contexte et historique
  • Conception
  • Sélection d'aimants
  • Traitement de surface
  • magnétisation
  • Gamme de dimension, taille et tolérance
  • Principe de sécurité pour un fonctionnement manuel

Contexte et historique

Les aimants permanents sont une partie essentielle de la vie moderne. Ils sont trouvés dans ou utilisés pour produire presque toutes les commodités modernes d'aujourd'hui. Les premiers aimants permanents ont été produits à partir de roches naturelles appelées lodestones. Ces pierres ont été étudiées pour la première fois il y a plus de 2500 ans par les Chinois puis par les Grecs, qui ont obtenu la pierre de la province de Magnetes, dont le matériau tire son nom. Depuis lors, les propriétés des matériaux magnétiques ont été profondément améliorées et les matériaux à aimants permanents d'aujourd'hui sont plusieurs centaines de fois plus forts que les aimants de l'antiquité. Le terme aimant permanent vient de la capacité de l'aimant à retenir une charge magnétique induite après son retrait du dispositif de magnétisation. De tels dispositifs peuvent être d'autres aimants permanents fortement électromagnétiques, des électro-aimants ou des bobines de fil qui sont brièvement chargés d'électricité. Leur capacité à maintenir une charge magnétique les rend utiles pour maintenir des objets en place, convertir l'électricité en puissance motrice et vice versa (moteurs et générateurs), ou affecter d'autres objets rapprochés.


" retour au sommet

Conception

Des performances magnétiques supérieures sont fonction d'une meilleure ingénierie magnétique. Pour les clients qui ont besoin d'aide à la conception ou de conception de circuits complexes, QM's Une équipe d'ingénieurs d'application expérimentés et d'ingénieurs commerciaux compétents est à votre service. QM les ingénieurs travaillent avec les clients pour améliorer ou valider les conceptions existantes ainsi que pour développer de nouvelles conceptions qui produisent des effets magnétiques spéciaux. QM a développé des conceptions magnétiques brevetées qui fournissent des champs magnétiques extrêmement puissants, uniformes ou de forme spéciale qui remplacent souvent les conceptions d'électro-aimants et d'aimants permanents encombrants et inefficaces. Les clients sont confiants lorsqu'ils apportent un concept complexe ou une nouvelle idée qui QM relèvera ce défi en s'appuyant sur 10 ans d'expertise magnétique éprouvée. QM dispose des personnes, des produits et de la technologie qui font fonctionner les aimants.


" retour au sommet

Sélection d'aimants

La sélection des aimants pour toutes les applications doit tenir compte de l'ensemble du circuit magnétique et de l'environnement. Lorsque Alnico est approprié, la taille de l'aimant peut être minimisée si elle peut être magnétisée après assemblage dans le circuit magnétique. S'il est utilisé indépendamment des autres composants du circuit, comme dans les applications de sécurité, le rapport longueur / diamètre effectif (lié au coefficient de perméance) doit être suffisamment grand pour que l'aimant fonctionne au-dessus du genou dans sa courbe de démagnétisation du deuxième quadrant. Pour les applications critiques, les aimants Alnico peuvent être calibrés à une valeur de densité de flux de référence établie.

Un sous-produit de faible coercivité est la sensibilité aux effets de démagnétisation dus aux champs magnétiques externes, aux chocs et aux températures d'application. Pour les applications critiques, les aimants Alnico peuvent être stabilisés en température pour minimiser ces effets. Il existe quatre classes d'aimants commercialisés modernes, chacun basé sur la composition de leur matériau. Au sein de chaque classe se trouve une famille de grades avec leurs propres propriétés magnétiques. Ces classes générales sont:

  • Néodyme Fer Bore
  • samarium cobalt
  • Céramique
  • Alnico

NdFeB et SmCo sont collectivement appelés aimants de terres rares car ils sont tous deux composés de matériaux du groupe d'éléments de terres rares. Néodyme Fer Bore (composition générale Nd2Fe14B, souvent abrégé en NdFeB) est l'ajout commercial le plus récent à la famille des matériaux magnétiques modernes. À température ambiante, les aimants NdFeB présentent les propriétés les plus élevées de tous les matériaux magnétiques. Samarium Cobalt est fabriqué en deux compositions: Sm1Co5 et Sm2Co17 - souvent appelés types SmCo 1: 5 ou SmCo 2:17. Les types 2:17, avec des valeurs Hci plus élevées, offrent une plus grande stabilité intrinsèque que les types 1: 5. Les aimants en céramique, également appelés ferrite, (composition générale BaFe2O3 ou SrFe2O3) sont commercialisés depuis les années 1950 et continuent d'être largement utilisés aujourd'hui en raison de leur faible coût. Une forme spéciale d'aimant céramique est le matériau "flexible", fabriqué en collant de la poudre céramique dans un liant flexible. Les aimants Alnico (composition générale Al-Ni-Co) ont été commercialisés dans les années 1930 et sont encore largement utilisés aujourd'hui.

Ces matériaux couvrent une gamme de propriétés qui répondent à une grande variété d'exigences d'application. Ce qui suit est destiné à donner un aperçu large mais pratique des facteurs qui doivent être pris en compte lors du choix du matériau, de la qualité, de la forme et de la taille appropriés de l'aimant pour une application spécifique. Le tableau ci-dessous montre les valeurs typiques des caractéristiques clés pour différentes qualités de divers matériaux à des fins de comparaison. Ces valeurs seront discutées en détail dans les sections suivantes.

Comparaisons des matériaux magnétiques

Matières
Grade
Br
Hc
Hci
BH max
T max (Deg c) *
NdFeB
39H
12,800
12,300
21,000
40
150
SmCo
26
10,500
9,200
10,000
26
300
NdFeB
B10N
6,800
5,780
10,300
10
150
Alnico
5
12,500
640
640
5.5
540
Céramique
8
3,900
3,200
3,250
3.5
300
Flexible
1
1,500
1,380
1,380
0.6
100

* T max (température maximale de fonctionnement pratique) est pour référence seulement. La température de fonctionnement pratique maximale de tout aimant dépend du circuit dans lequel l'aimant fonctionne.


" retour au sommet

Traitement de surface

Les aimants peuvent avoir besoin d'être enduits selon l'application à laquelle ils sont destinés. Les aimants de revêtement améliorent l'apparence, la résistance à la corrosion, la protection contre l'usure et peuvent être appropriés pour des applications dans des conditions de salle blanche.
Samarium Cobalt, les matériaux Alnico sont résistants à la corrosion et ne nécessitent pas de revêtement contre la corrosion. Alnico est facilement plaqué pour ses qualités cosmétiques.
Les aimants NdFeB sont particulièrement sensibles à la corrosion et sont souvent protégés de cette manière. Il existe une variété de revêtements adaptés aux aimants permanents.Tous les types de revêtement ne conviennent pas à tous les matériaux ou à la géométrie des aimants, et le choix final dépendra de l'application et de l'environnement. Une option supplémentaire consiste à loger l'aimant dans un boîtier externe pour éviter la corrosion et les dommages.

Revêtements disponibles

Surface

enrobage

Épaisseur (microns)

Couleur

résistance

Passivation


1

Gris argenté

Protection temporaire

Nickel

Ni + Ni

10-20

Argent brillant

Excellent contre l'humidité

Ni + Cu + Ni

Zinc

Zn

8-20

Bright Blue

Bon contre le brouillard salin

C-Zn

Shinny Color

Excellent contre le brouillard salin

Étain

Ni + Cu + Sn

15-20

Argent

Supérieure contre l'humidité

Or

Ni + Cu + Au

10-20

Or

Supérieure contre l'humidité

Cuivre

Ni + Cu

10-20

Or

Protection temporaire

Epoxy

Epoxy

15-25

Noir, rouge, gris

Excellent contre l'humidité
sel de pulvérisation

Ni + Cu + Epoxy

Zn + époxy

Chimie

Ni

10-20

Gris argenté

Excellent contre l'humidité

Parylene

Parylene

5-20

Gris

Excellent contre l'humidité, brouillard salin. Supérieur contre les solvants, les gaz, les champignons et les bactéries.
Approuvé par la FDA.


" retour au sommet

magnétisation

L'aimant permanent fourni dans deux conditions, aimanté ou non aimanté, n'est généralement pas marqué de sa polarité. Si l'utilisateur le souhaite, nous pourrions marquer la polarité par les moyens convenus. Lors de la stimulation de la commande, l'utilisateur doit informer la condition d'alimentation et si la marque de la polarité est nécessaire.

Le champ d'aimantation de l'aimant permanent est lié au type de matériau magnétique permanent et à sa force coercitive intrinsèque. Si l'aimant a besoin d'aimantation et de démagnétisation, veuillez nous contacter et demander un support technique.

Il existe deux méthodes pour magnétiser l'aimant: le champ CC et le champ magnétique pulsé.

Il existe trois méthodes pour démagnétiser l'aimant: la démagnétisation par la chaleur est une technique de procédé spéciale. démagnétisation en champ AC. Démagnétisation en champ DC. Cela demande un champ magnétique très puissant et une compétence de démagnétisation élevée.

Forme géométrique et direction d'aimantation de l'aimant permanent: en principe, nous produisons un aimant permanent sous différentes formes. Habituellement, il comprend un bloc, un disque, un anneau, un segment, etc. L'illustration détaillée de la direction d'aimantation est ci-dessous:

Directions de magnétisation
(Diagrammes indiquant les directions typiques de la manétisation)

orienté à travers l'épaisseur

orienté axialement

orienté axialement en segments

orienté latéralement multipolaire sur une face

multipôle orienté en segments sur diamètre extérieur *

multipolaire orienté en segments sur une face

orienté radialement *

orienté à travers le diamètre *

multipôle orienté en segments sur diamètre intérieur *

tous disponibles en matériau isotrope ou anisotrope

* uniquement disponible en matériaux isotropes et certains matériaux anisotropes uniquement


orienté radialement

orienté diamétralement


" retour au sommet

Gamme de dimension, taille et tolérance

À l'exception de la dimension dans le sens de l'aimantation, la dimension maximale de l'aimant permanent ne dépasse pas 50 mm, ce qui est limité par le champ d'orientation et l'équipement de frittage. La dimension dans le sens de désaimantation peut atteindre 100 mm.

La tolérance est généralement de +/- 0.05 - +/- 0.10 mm.

Remarque: d'autres formes peuvent être fabriquées selon l'échantillon du client ou l'impression bleue

Bagues
Diamètre extérieur
Diamètre intérieur
Épaisseur
Maximum
100.00 mm
95.00m
50.00 mm
Le minimum
3.80 mm
1.20 mm
0.50 mm
Disque
Diamètre
Épaisseur
Maximum
100.00 mm
50.00 mm
Le minimum
1.20 mm
0.50 mm
Bloquer
Longueur
Largeur
Épaisseur
Maximum 100.00 mm
95.00 mm
50.00 mm
Le minimum 3.80 mm
1.20 mm
0.50 mm
Segment d'arc
Rayon extérieur
Rayon intérieur
Épaisseur
Maximum 75 mm
65 mm
50 mm
Le minimum 1.9 mm
0.6 mm
0.5 mm



" retour au sommet

Principe de sécurité pour un fonctionnement manuel

1. Les aimants permanents magnétisés à fort champ magnétique attirent considérablement le fer et les autres matières magnétiques qui les entourent. Dans des conditions courantes, l'opérateur manuel doit être très prudent pour éviter tout dommage. En raison de la forte force magnétique, le gros aimant proche d'eux prend le risque d'être endommagé. Les gens traitent toujours ces aimants séparément ou par des pinces. Dans ce cas, nous devons conserver les gants de protection en fonctionnement.

2. Dans ce cas de champ magnétique puissant, tout composant électronique sensible et compteur de test peuvent être modifiés ou endommagés. Veuillez vous assurer que l'ordinateur, l'écran et les supports magnétiques, par exemple le disque magnétique, la cassette magnétique et la bande d'enregistrement vidéo, etc., sont loin des composants magnétisés, disons plus loin que 2 m.

3. La collision des forces d'attraction entre deux aimants permanents apportera d'énormes étincelles. Par conséquent, les matières inflammables ou explosives ne doivent pas être placées autour d'eux.

4. Lorsque l'aimant est exposé à l'hydrogène, il est interdit d'utiliser des aimants permanents sans revêtement de protection. La raison en est que la sorption d'hydrogène détruira la microstructure de l'aimant et entraînera la déconstruction des propriétés magnétiques. La seule façon de protéger efficacement l'aimant est d'enfermer l'aimant dans un boîtier et de le sceller.


" retour au sommet