
Aimants en mouvement
Former le cœur d’un moteur grâce au vide
Leur force invisible peut attirer, repousser ou mettre des objets en mouvement. Les aimants font partie intégrante des machines que nous utilisons chaque jour. Une pompe à vide Busch garantit la haute qualité et la résistance que l’on attend d’eux.
À l’intérieur de chaque moteur se trouve un aimant permanent : c’est la force motrice qui fait tourner le moteur, et qui permet le bon fonctionnement de la machine qu’il alimente. La base de cet équipement simple mais essentielle est un simple morceau de métal. Pour transformer ce morceau de métal en aimant, une charge électromagnétique et toute une série de processus de mélange, de meulage, de traitement thermique et de pressage, assistés par une pompe à vide Busch, sont nécessaires. Cependant, seuls quelques métaux possèdent les propriétés adéquates pour devenir des aimants permanents. Il s’agit d’éléments ferromagnétiques, comme le fer, le nickel et le cobalt. Le mélange de ces métaux de base avec d’autres matériaux, tels que le carbonate de strontium, permet d’augmenter à la fois leur force magnétique et leur résistance physique.
Alignement de la charge
Les métaux ferromagnétiques sont composés de différentes régions appelées domaines. Chaque domaine possède une charge magnétique - comme si le morceau de métal contenait des centaines ou des milliers de petits aimants individuels. Cependant, avant le traitement du métal, les domaines ne sont pas alignés, ce qui fait qu’ils s’annulent mutuellement. Pour qu’une pièce de métal devienne magnétique, les domaines doivent être alignés. Pour ce faire, le mélange métallique est broyé plusieurs fois jusqu’à ce que chaque particule ne contienne plus qu’un seul domaine. Tout d’abord, le métal est broyé lors d'un procédé sec. Il est ensuite broyé à nouveau, et de l’eau est ajoutée à la poudre fine pour former une boue.
De la masse à l’aimant
Le procédé humide permet de donner au nouvel aimant la forme requise pour un moteur. La boue est compactée à la forme souhaitée, dans le cas présent, de petits rectangles incurvés qui s’adaptent de chaque côté du rotor. Une fois la forme obtenue, l’excès d’eau doit être éliminé. Tout d’abord, la masse est pressée dans la forme et le liquide qui en résulte est éliminé. Ensuite, une pompe à vide est utilisée. Elle aspire doucement l’humidité pour l’évacuer. La mise sous vide de la masse permet également d’éliminer les éventuelles petites poches d’eau ou d’air encore présentes, qui pourraient entraîner une porosité et une fragilité indésirables du produit fini. Une fois que l’humidité a été suffisamment éliminée, il est temps pour le métal d’être transformé en aimant. La forme est frittée dans un four à 1 200 °C, puis refroidie. Enfin, une forte charge électromagnétique est appliquée. Cela permet d’aligner tous les domaines qui ont été regroupés auparavant, et de créer un champ magnétique cohérent. On obtient ainsi un aimant, prêt à faire tourner un moteur.
Alignement de la charge
Les métaux ferromagnétiques sont composés de différentes régions appelées domaines. Chaque domaine possède une charge magnétique - comme si le morceau de métal contenait des centaines ou des milliers de petits aimants individuels. Cependant, avant le traitement du métal, les domaines ne sont pas alignés, ce qui fait qu’ils s’annulent mutuellement. Pour qu’une pièce de métal devienne magnétique, les domaines doivent être alignés. Pour ce faire, le mélange métallique est broyé plusieurs fois jusqu’à ce que chaque particule ne contienne plus qu’un seul domaine. Tout d’abord, le métal est broyé lors d'un procédé sec. Il est ensuite broyé à nouveau, et de l’eau est ajoutée à la poudre fine pour former une boue.
De la masse à l’aimant
Le procédé humide permet de donner au nouvel aimant la forme requise pour un moteur. La boue est compactée à la forme souhaitée, dans le cas présent, de petits rectangles incurvés qui s’adaptent de chaque côté du rotor. Une fois la forme obtenue, l’excès d’eau doit être éliminé. Tout d’abord, la masse est pressée dans la forme et le liquide qui en résulte est éliminé. Ensuite, une pompe à vide est utilisée. Elle aspire doucement l’humidité pour l’évacuer. La mise sous vide de la masse permet également d’éliminer les éventuelles petites poches d’eau ou d’air encore présentes, qui pourraient entraîner une porosité et une fragilité indésirables du produit fini. Une fois que l’humidité a été suffisamment éliminée, il est temps pour le métal d’être transformé en aimant. La forme est frittée dans un four à 1 200 °C, puis refroidie. Enfin, une forte charge électromagnétique est appliquée. Cela permet d’aligner tous les domaines qui ont été regroupés auparavant, et de créer un champ magnétique cohérent. On obtient ainsi un aimant, prêt à faire tourner un moteur.
Aimants formés par des éclairs
Tous les aimants ne sont pas fabriqués en usine. La pierre d’aimant est un métal magnétique qui se trouve dans la nature. Alors que les aimants artificiels sont fabriqués grâce à un traitement thermique et à l’application d’une charge électromagnétique contrôlée, la pierre d’aimant a un début de vie beaucoup plus spectaculaire. Au départ, il s’agit d’une simple magnétite qui, malgré ce que son nom indique, n’est pas magnétique. Pendant de nombreuses années, on a cru qu’elle était magnétisée par le champ magnétique terrestre, mais la théorie la plus répandue aujourd’hui est qu’elle est chargée magnétiquement par la foudre. Lorsque la foudre frappe la surface de la Terre, elle crée, pendant un bref instant, un champ électromagnétique extrêmement puissant. Cela suffit à provoquer un changement dans la sous-structure de la magnétite et à aligner ses domaines, « réveillant » en fin de compte ses capacités magnétiques.
Tous les aimants ne sont pas fabriqués en usine. La pierre d’aimant est un métal magnétique qui se trouve dans la nature. Alors que les aimants artificiels sont fabriqués grâce à un traitement thermique et à l’application d’une charge électromagnétique contrôlée, la pierre d’aimant a un début de vie beaucoup plus spectaculaire. Au départ, il s’agit d’une simple magnétite qui, malgré ce que son nom indique, n’est pas magnétique. Pendant de nombreuses années, on a cru qu’elle était magnétisée par le champ magnétique terrestre, mais la théorie la plus répandue aujourd’hui est qu’elle est chargée magnétiquement par la foudre. Lorsque la foudre frappe la surface de la Terre, elle crée, pendant un bref instant, un champ électromagnétique extrêmement puissant. Cela suffit à provoquer un changement dans la sous-structure de la magnétite et à aligner ses domaines, « réveillant » en fin de compte ses capacités magnétiques.