Introduction
Dans cet article, nous allons explorer toutes les étapes de la fabrication des aimants. Nous verrons ce qui est exactement nécessaire pour ce processus et pourquoi il doit être réalisé dans une usine spécialisée. Bien que vous ne puissiez pas fabriquer des aimants chez vous, vous pouvez certainement créer des effets magnétiques, par exemple en produisant un champ magnétique à l’aide d’un clou en fer et d’un aimant en fer.
Méthodes de fabrication d’aimants
Il existe plusieurs façons de fabriquer des aimants, et l’une des plus courantes est la métallurgie des poudres.
Les matériaux magnétiques
Les fabricants d’aimants ont besoin de matières premières spécifiques et d’équipements techniques tels que des machines. Saviez-vous que ces matières premières sont également appelées “matériaux magnétiques”? Grâce à leurs propriétés magnétiques, ils peuvent être utilisés pour la fabrication d’aimants. Par exemple, le fer associé à l’aluminium, au cobalt et au nickel. Le fer associé au néodyme et au bore convient quant à lui pour une force d’adhérence plus élevée. Les matériaux magnétiques se divisent en deux catégories : le magnétique doux, qui est facilement magnétisable, et le magnétique dur, qui correspond aux aimants permanents.
Étapes du processus de fabrication d’un aimant
Voici les étapes du processus de fabrication d’un aimant :
- Modification de la forme des matériaux pour les transformer en poudre magnétique.
- Mélange et compactage de ces poudres dans une machine.
- Alignement des particules de poudre dans une direction spécifique pour obtenir le magnétisme souhaité.
- Cuisson des pièces de poudre pressées ou poinçonnées dans un four spécial à une température de fusion précise.
- Ponçage et polissage pour obtenir la forme finale de l’aimant.
Le processus d’aimantation
Après la première étape, un aimant est presque prêt, mais il n’a pas encore d’adhérence magnétique. Pour le rendre magnétique, il doit être placé sous un gros aimant afin que toutes les particules magnétiques s’alignent dans une même direction.
Pour comprendre comment fonctionne l’aimantation, il faut brièvement expliquer le principe du magnétisme :
- Chaque substance est constituée d’atomes, et chaque atome possède un noyau atomique autour duquel tournent des électrons.
- Le mouvement des électrons crée un champ magnétique.
- Une substance devient magnétique lorsque plusieurs de ces champs magnétiques sont alignés dans une même direction, créant ainsi un aimant élémentaire.
- Pour magnétiser un alliage (un mélange de différents matériaux magnétiques), les aimants élémentaires d’une substance doivent s’orienter dans la même direction et s’aligner avec un champ magnétique externe.
- C’est à ce moment que le matériau devient un aimant.
Fabrication d’un aimant néodyme
La fabrication d’un aimant néodyme suit un processus similaire à celui des aimants classiques. Voici les étapes :
- Fusion des matières premières dans un four spécial.
- Coulée du mélange fondu dans un moule pour le solidifier.
- Pulvérisation, pressage ou cisaillage du métal durci.
- Frittage des compacts dans un four sous vide pour leur donner leur forme finale.
- Meulage, découpage et éventuellement application d’un revêtement sur les aimants frittés.
- Chargement de l’aimant.
- Éventuellement, recalibrage dans un four lors d’un processus spécial.
Fabrication des électro-aimants
Comme leur nom l’indique, les électro-aimants nécessitent de l’électricité pour fonctionner. Une bobine est connectée à l’électro-aimant, permettant ainsi la création d’un champ magnétique grâce au courant électrique. La densité de flux magnétique est la plus élevée au centre de la bobine et diminue avec la distance.
En résumé, la fabrication des aimants est un processus complexe et technique qui nécessite des matières premières spécifiques et des équipements adaptés. Grâce à ces étapes de fabrication, les aimants peuvent être utilisés dans de nombreuses applications, allant des aimants de réfrigérateur aux aimants utilisés dans les moteurs et les générateurs électriques.
