Qu'est-ce que la magnétisation ? Comment réaliser respectivement une magnétisation 2-polaire et multipolaire ?

Qu'est-ce que la « magnétisation » ?

Quand on imagine des aimants, l’image qui nous vient à l’esprit est qu’ils « collent au fer », mais en fait, ils ne colleront pas au fer dès le début. Lorsque le matériau magnétique est traité, l'aimant est non magnétique et le processus permettant de rendre cet aimant non magnétique magnétique est appelé « magnétisation » ou « magnétisation ».

Quelles sont les méthodes de magnétisation ?

1. Méthode de magnétisation des contacts :

Dans la méthode de magnétisation par contact, un aimant puissant magnétisé (généralement un aimant permanent) est mis en contact direct avec l'aimant à magnétiser. Par contact, les matériaux magnétiques se réorganisent dans un champ magnétique puissant et obtiennent un magnétisme.

2. Méthode de magnétisation par vibration :

Dans la méthode de magnétisation par vibration, l’aimant est placé dans un appareil spécifique qui vibre à une fréquence et une amplitude spécifiques. Cette vibration fera organiser les matériaux magnétiques de l'aimant dans la vibration, réalisant ainsi la magnétisation.

3. Méthode de magnétisation électromagnétique :

Dans la méthode de magnétisation électromagnétique, l’aimant est placé dans une bobine solénoïde. Le solénoïde est un cylindre creux dans lequel des aimants de différentes tailles et formes peuvent être placés. La bobine est alimentée pour générer un champ magnétique puissant, qui magnétisera le matériau magnétique pour maintenir le magnétisme. La méthode de magnétisation électromagnétique utilise une puissante bobine électromagnétique pour générer un champ magnétique de haute intensité. En ajustant le courant et la conception de la bobine, une intensité de champ magnétique plus élevée et un effet de magnétisation plus important peuvent être obtenus. Cette méthode est largement utilisée dans la production industrielle.

Quel appareil est nécessaire pour la magnétisation industrielle ?

Il faut généralement préparer : ① une alimentation magnétisante (magnétiseur), ② un dispositif magnétisant (bobine), ③ un dispositif de refroidissement (machine à eau glacée), ④ un Gaussmètre (appareil de mesure).

Quels matériaux peuvent être magnétisés ?

Les aimants qui peuvent être magnétisés sont appelés « aimants permanents » ou « aimants permanents » en abrégé, et certaines personnes les appellent « aimants durs ».

Aimant permanent : Les aimants permanents courants peuvent être divisés en deux catégories : 1. Aimants en alliage métallique : aimant en néodyme, aimants Sm-Co et aimants Al-Ni-Co ; 2. Matériaux à aimant permanent en ferrite.

Magnétique doux : Les aimants qui ne peuvent pas être magnétisés sont appelés matériaux « magnétiques doux ».

Une fois le matériau magnétique doux magnétisé, lorsque le champ magnétique magnétisant disparaît, le champ magnétique résiduel est très petit ou disparaît avec lui. Les plus courants sont : la ferrite douce, le fer amorphe, pur (fer doux), l'acier au silicium, l'alliage fer-nickel, etc.

Quel est le principe de la magnétisation ?

Le principe de la magnétisation repose sur la loi de l’induction électromagnétique et la loi de l’ampère. L'impulsion de courant génère un champ magnétique puissant dans la bobine, qui magnétise en permanence le matériau magnétique dur placé dans la bobine. La valeur maximale du courant impulsionnel est très élevée lorsque le conteneur électromécanique magnétisé fonctionne, ce qui nécessite que le condensateur résiste au courant impulsionnel. Le magnétiseur a une structure simple et est en fait un électro-aimant doté d’une forte force magnétique.

Pourquoi la magnétisation est-elle directionnelle ?

La direction de magnétisation est la première étape pour l'aimant en néodyme, le corps permanent en samarium-cobalt et d'autres matériaux pour obtenir le magnétisme. Il représente la position du pôle N (pôle Nord) et du pôle S (pôle Sud) dans un aimant ou un composant magnétique. Le magnétisme des matériaux magnétiques permanents provient principalement de leur structure cristalline facilement magnétisée, que nous appelons « domaine magnétique ». L'interface entre les domaines est appelée mur de domaines. Généralement, les objets macroscopiques possèdent toujours de nombreux domaines magnétiques. De cette façon, les directions des moments magnétiques des domaines magnétiques sont différentes et les résultats s’annulent. La somme vectorielle est nulle et le moment magnétique de l'objet entier est nul, il ne peut donc pas attirer d'autres matériaux magnétiques. Autrement dit, les matériaux magnétiques ne présentent pas de magnétisme vers l’extérieur dans des circonstances normales. Ce n’est que lorsqu’un matériau magnétique est magnétisé qu’il peut montrer son magnétisme vers l’extérieur. .

Comment sont réalisés respectivement les 2 pôles et les multipôles magnétisés ?

1. Magnétisation bipolaire : la bobine creuse (comme le montre la figure ci-dessous) est également appelée solénoïde. En ingénierie, le nombre de bobines est généralement de 5-30 tours, le conducteur magnétique est généralement du fer pur industriel, le courant de bobine est généralement de dizaines à centaines d'ampères et la longueur du circuit magnétique est généralement de plusieurs centimètres ou dizaines de centimètres. Les paramètres spécifiques doivent être raisonnablement sélectionnés en fonction de l'équipement de magnétisation, de la taille globale du produit magnétisé et du nombre de pôles magnétiques pour obtenir l'effet idéal.

2. Magnétisation multipolaire :

Utiliser des bobines spécifiques : ① proche du diamètre extérieur de l'aimant permanent (périphérie externe multipolaire), ② proche du diamètre intérieur de l'aimant permanent (diamètre intérieur multipolaire), ③ proche de la face d'extrémité de l'aimant permanent (multipolaire plan) , ④ Magnétisation du réseau Helbeck (en utilisant deux pôles pour magnétiser, puis en épissant et en assemblant les aimants permanents pour former une combinaison spéciale de champs magnétiques concentrés).

Quelles sont les conditions de magnétisation ?

Les conditions de magnétisation des matériaux à aimants permanents comprennent la tension magnétisante, le courant magnétisant, le temps de magnétisation et d'autres indicateurs. Le réglage correct de ces indicateurs a un impact important sur les performances et la durée de vie du moteur magnétique en acier ou à aimant permanent.

1. Magnétisation à courant constant : Cette méthode convient aux aimants à faible coercivité, tels que les aimants en ferrite. Le principe de réalisation est de se décharger à travers des condensateurs basse tension et de grande capacité.

2. Magnétisation par impulsion : Cette méthode convient aux aimants à haute coercivité, tels que l’aimant en néodyme. Le principe de réalisation est que la bobine génère un champ magnétique ultra puissant à court terme grâce à une décharge de condensateur haute tension et de petite capacité.

Comment définir si l'aimantation est saturée ou non ?

Comment juger si la pièce est saturée après magnétisation ? Généralement, ce sont les données magnétiques de la table de mesure. S’il existe un grand écart avec les données théoriques, on considère qu’il n’y a pas de saturation de l’aimantation. En fonctionnement réel, la tension est ajustée à l'énergie requise de la marque de l'aimant pour tenter la magnétisation. Une fois la magnétisation terminée, l'intensité du champ magnétique, c'est-à-dire le magnétisme de surface de l'aimant, est détectée par un instrument de mesure magnétique. Ou mesurez le flux magnétique de l'aimant, notez les données de magnétisation, puis augmentez la tension électrique et magnétisez pour la deuxième fois. Après la magnétisation, testez le magnétisme pour voir si l'intensité du champ magnétique a augmenté. Si l’intensité du champ magnétique n’a pas augmenté après avoir augmenté la tension, cela signifie que l’aimant a été magnétisé et saturé.

Certains aimants de terres rares nécessitent un champ de magnétisation très élevé, compris entre 20 et 50 KOe. Ces champs magnétiques sont difficiles à générer et nécessitent une alimentation électrique de haute puissance et des dispositifs magnétisants bien conçus. Les matériaux en néodyme à liaison isotrope ont besoin d'un champ magnétique de l'ordre de 60 KOe pour être complètement saturés. Cependant, le champ dans la gamme de 30 KOe peut atteindre 98 % de saturation. Les aimants en ferrite ont besoin d'un champ magnétique de l'ordre de 10 KOe, tandis que les alliages Al-Ni-Co ont besoin d'un champ magnétique de l'ordre de 3 KOe pour être saturés. Étant donné que l'Al-Ni-Co peut être facilement démagnétisé de manière involontaire, il est préférable de magnétiser ce matériau avant ou même après l'assemblage final de l'aimant dans l'équipement.