CA2087230A1 - Methode de reglage de l'induction remanente d'un aimant fritte et produit ainsi obtenu - Google Patents
Methode de reglage de l'induction remanente d'un aimant fritte et produit ainsi obtenuInfo
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Abstract
PRECIS DE LA DIVULGATION:
Méthode de réglage de la rémanence d'un aimant fritté par variation de l'instant d'application du champ orienteur lors de la compression à froid et le produit ainsi obtenu. La méthode consiste à obtenir des poudres de granulométrie adaptée, à les comprimer à froid sous champ orienteur, à les fritter, à les traiter thermiquement, à les usiner et les aimanter, une précompression TP ? 20%, et de préférence 30-80%, étant effectuée avant application du champ orienteur.
Cette méthode s'applique aux aimants de toutes formes devant posséder une induction magnétique bien définie en module et en direction, en particulier aux aimants annulaires pour les tubes à ondes progressives.
Méthode de réglage de la rémanence d'un aimant fritté par variation de l'instant d'application du champ orienteur lors de la compression à froid et le produit ainsi obtenu. La méthode consiste à obtenir des poudres de granulométrie adaptée, à les comprimer à froid sous champ orienteur, à les fritter, à les traiter thermiquement, à les usiner et les aimanter, une précompression TP ? 20%, et de préférence 30-80%, étant effectuée avant application du champ orienteur.
Cette méthode s'applique aux aimants de toutes formes devant posséder une induction magnétique bien définie en module et en direction, en particulier aux aimants annulaires pour les tubes à ondes progressives.
Description
208723~
METHOD~ DE REGLAGE DE L'INDUCTInN REMANENTE D'UN AIMANT FRITTE ET PRODUIT
AINSI OBTENU
Cette invention est relative a une methode de reglage de la remanence d'un aimant fritte par variation de l'instant de I'application du champ orienteur lors de la compression à froid.
On sait que la fabrication des aimants frittes type Sm Co, ou Fe Nd B ou ferrites par metallurgie des poudres consiste schematiquement à broyer les poudres à une granulometrie adaptee, à les comprimer à froid sous champ d'orientation (aimants anisotropes), à ~ritter les comprimes "à verk"
ainsi obtenus,f à les traiter thermiquement, à les usiner et a les aimanter.
Or, dars un certain nombre d'applications, on a besoin d'aimants dont la valeur de la remanence est d'une part inferieure aux valeurs habituelles, pour des valeurs allant jusqu'à 50% de celles-ci, et d'autre part être très precise et reproductible, en module et en direction, d'un lot a l'autre et même d'un aimant à l'autre.
Ces directions sont principalement soit la normale à la surface de l'aimant, soit, lorsque l'aimant presente une symetrie circulaire, l'axe de celle-ci. On desire alors que la composante tangentielle parallele a la surface de l'aimant (ou radiale) de l'induction soit inferieure a 1%, et de preference O~l~o de la composante normale (ou axiale).
Diverses methodes, selon l'art anterieur, ont ete utilisees pour tenter d'atteindre ces objectifsj mais toutes se heurtent a des di~ficultes diverses, par exemple lors de la fabrication d'aimants annulaires dont le champ doit être parfaitement defini et d'orientation axiale, comme ceux utilises pour la fabrication des "tubes à ondes progressives" (TOP) -en anglais "TWT" (travelling waves tubes)-.
. Une première possibilite est de jouer sur l'alignement des particules dans le materiau en diminuant l'intensite du champ orienteur lors de l'etape de compression avant frittage. L'experience montre que ce ,.
20~ 23a procede est très difficile à maltriser et conduit a une trop grande dispersion d'induction remanente entre les aimants d'un même lot. En effet, les gradients d'orientation cle ce champ dependent beaucoup de la valeur du champ lui-meme et des conditions de remplissage de la cavite.
. Une seconde methode consiste a modifier la composition du materiau constituant les aimants dont on veut reduire l'aimantation. Elle est une application d'experiences telles que celles conduites par M.G. Benz, R.P. Laforce et D.L. Martin (AIP conf. proceedings n 18 1973). Par exemple, dans un materiau type Sm Co5, on substitue partiellement une terre rare lourde comme le gadolinium au samarium; selon le taux de substitution, on realise des nuances dont l'aimantation specifique a saturation es't moindre. Les bagues realisees avec ces materiaux ne necessitent qu'une faible desaimantation pour ajuster avec precision leur champ axial. Ce procede presente divers inconvenients :
- les nuances mixtes sont difficiles a realiser - il n'est pas aise a gerer, du point de vue industriel, puisqu'il necessite autant de lignes de production que de nuances particulieres 3 produire, et de plus, pose de difficiles problemes de recyclage - selon la teneur en terre rare lourde, la variation thermique de l'aimantation n'est pas la meme, si bien qu'un TOP dont le profil magnetique est convenable a temperature ambiante subit un desequilibre a la temperature de fonctionnement.
. Une troisieme methode consiste a desaimanter partiellement le materiau par action d'un champ inverse convenable, tel que l'aimantation soit amenee au niveau residuel souhaite pour l'aimantation finale. Cette methode comporte trois inconvenients pri~cipaux :
- elle necessite des champs inverses eleves - en raison de l'allure du cycle J(H) d~ns le second quadrant, de faibles variations du champ entrainent de grandes variations de l'aimantation, d'ou un ajustement delicat, surtout loin du "coude" de la courbe, donc pour de ~ortes desaimantations - des heterogeneites de coercitivite mêmes faibles dans une bague, par exemple, peuvent conduire a un etat sous-aimante caracterise par une - - - , . . . .
'. ' : ' ' 20~7~3~
repartition de l'aimantation ne presentant pas la symetrie de revolution. Dans ce cas, l'aimantation au centre de la bague n'est pas exactement dirigee selon l'axle; elle presente une composante radiale.
Si la valeur de celle-ci est superieure a environ 1% de celle de la composante axiale, le fonctionnement du TOP n'es-t pas correc-t.
- la dispersion des proprietes magnetiques a l'interieur d'un même lot de production est parfois trop importante et nécessite un reglage unitaire des bagues, par l'emploi d'un equipement coûteux.
Rappelons e~alement que, dans le procëde classique, le champ orienteur est applique dès que la cavi-te contenant la poudre a comprimer est fermee, et avant que celle-ci subisse une compression notable.
Le procede selon l'invention qui permet d'eliminer ou de reduire les inconvenients des procedes connus, consiste à effectuer une precompression à froid du materiau magnetique occupant une cavite à un taux (TP) superieur a 15%, et de preference 20%,avant application du champ orienteur et a poursuivre la compression en présence de ce cnamp jusqu'a ob-tention de la compression maximale desiree.
Par taux de compression, on entend la valeur TP(%J avec :
TP (%) = Vo - VTP x 100 Vo - VF
formule dans laquelle Vo designe le volume apparent du materiau magnetique, VTP le volume apparent de ce materiau au moment de l'application du champ orienteur et VF le volume final apparent de ce materiau comprime à la pression de travail demandee pour la presse.
Ce volume final est determine à l'aide d'essais de compression preliminaires.
Le taux de precompression applique est plus particulièrement compris entre 30 et 80%.
Le materiau magnetique occupant la cavite avant la compression est constitue à partir de poudres du materiau ferromagnetique à produire. Il est preferable que cette poudre comprenne une forte proportion de grains .
.
~1~8'7230 monocristallins, laquelle est souvent generee par un broyage a la taille optimale pour la densification et les proprietes magnetiques.
La forme du materiau magnetique occupant la cavite avant la compression sous champ ma~netique, selon la procedure de l'invention, peut être :
- la poudre du materiau sortant directement du broyage e~ remplissant la cavite par gravite;
- la même poudre dont la coulabilite dans la cavite a ete assistee par une aspiration magnetique consistant à appliquer le champ magnetique pour une brève duree;
- la même poudre dont la coulabilite a ete au prealable amelioree par une granulation sous forme de spherules de petit diamètre, à l'aide d'une petite quantite de liant ou tout autre moyen convenable, y compris la desagregation grossière de blocs pre-agglomeres sous champ.
Il a ete trouve que le procede s'appl1quait egalement, avec des resultats semblables, si la compression finale sous champ decrite ci-dessus est precedee d'une precompression sans champ, suivie d'une decompression liberant un espace que du materiau vient occuper pour s'orienter, lors de la phase de compression finale sous champ magnetique.
Cette approche est plus compliquee comme cycle operatoire, mais elle est particulièrement utile pour la realisation de pièces de grandes hauteurs 25 comprimees sur des presses ne degageant qu'un faible volume de remplissage, et pour la realisation d'aimants particuliers à orientation magnetique convergente.
De plus, il a ete remarque que, pour des aimants de composition donnee et 30 de gamme de ~abrication determinee, une correlation hautement significative peut être etablie entre le taux de precompression applique et la remanence ob1;enue après aimantation finale à saturation technique.
Pour obtenir des valeurs d~induction encore plus precises, il est 35 egalement possible d'obtenir d'abord une valeur d'induction (B) legèrement superieure à la valeur desiree (Bo), par exemple entre 103 et 115% Bo, pour tenir compte de la dispersion inevitable de ces valeurs, puis :
.
.
', : ' ~723~
- soit d'appliquer un champ inverse (desaimantant) de valeur contrôlee, apres aimantation a saturation technique de l'aimant fritte et traité
thermiquement - soit d'effectuer une desaimantation thermique - soit d'utiliser conjointement ces deux methodes.
Il est remarquable que, pour les aimants realises selon le procede, la desaimantation par champ inverse necessite des champs plus faibles que ceux utilises selon l'art anterieur ~3 methode) et que la reaimantation lors des traitements thermiques de stabilisation y est egalement plus faible.
L'invention sera mieux comprise a l'aide des exemples suivants illustres par les fig. 1 a 2.
La fig.1 represente une courbe d'etalonnage entre le taux de precompression et l'induction remanente Br pour les aimants prepares selon l'exemple 1 ci-apres et ayant reçu des taux de preconpression variables.
METHOD~ DE REGLAGE DE L'INDUCTInN REMANENTE D'UN AIMANT FRITTE ET PRODUIT
AINSI OBTENU
Cette invention est relative a une methode de reglage de la remanence d'un aimant fritte par variation de l'instant de I'application du champ orienteur lors de la compression à froid.
On sait que la fabrication des aimants frittes type Sm Co, ou Fe Nd B ou ferrites par metallurgie des poudres consiste schematiquement à broyer les poudres à une granulometrie adaptee, à les comprimer à froid sous champ d'orientation (aimants anisotropes), à ~ritter les comprimes "à verk"
ainsi obtenus,f à les traiter thermiquement, à les usiner et a les aimanter.
Or, dars un certain nombre d'applications, on a besoin d'aimants dont la valeur de la remanence est d'une part inferieure aux valeurs habituelles, pour des valeurs allant jusqu'à 50% de celles-ci, et d'autre part être très precise et reproductible, en module et en direction, d'un lot a l'autre et même d'un aimant à l'autre.
Ces directions sont principalement soit la normale à la surface de l'aimant, soit, lorsque l'aimant presente une symetrie circulaire, l'axe de celle-ci. On desire alors que la composante tangentielle parallele a la surface de l'aimant (ou radiale) de l'induction soit inferieure a 1%, et de preference O~l~o de la composante normale (ou axiale).
Diverses methodes, selon l'art anterieur, ont ete utilisees pour tenter d'atteindre ces objectifsj mais toutes se heurtent a des di~ficultes diverses, par exemple lors de la fabrication d'aimants annulaires dont le champ doit être parfaitement defini et d'orientation axiale, comme ceux utilises pour la fabrication des "tubes à ondes progressives" (TOP) -en anglais "TWT" (travelling waves tubes)-.
. Une première possibilite est de jouer sur l'alignement des particules dans le materiau en diminuant l'intensite du champ orienteur lors de l'etape de compression avant frittage. L'experience montre que ce ,.
20~ 23a procede est très difficile à maltriser et conduit a une trop grande dispersion d'induction remanente entre les aimants d'un même lot. En effet, les gradients d'orientation cle ce champ dependent beaucoup de la valeur du champ lui-meme et des conditions de remplissage de la cavite.
. Une seconde methode consiste a modifier la composition du materiau constituant les aimants dont on veut reduire l'aimantation. Elle est une application d'experiences telles que celles conduites par M.G. Benz, R.P. Laforce et D.L. Martin (AIP conf. proceedings n 18 1973). Par exemple, dans un materiau type Sm Co5, on substitue partiellement une terre rare lourde comme le gadolinium au samarium; selon le taux de substitution, on realise des nuances dont l'aimantation specifique a saturation es't moindre. Les bagues realisees avec ces materiaux ne necessitent qu'une faible desaimantation pour ajuster avec precision leur champ axial. Ce procede presente divers inconvenients :
- les nuances mixtes sont difficiles a realiser - il n'est pas aise a gerer, du point de vue industriel, puisqu'il necessite autant de lignes de production que de nuances particulieres 3 produire, et de plus, pose de difficiles problemes de recyclage - selon la teneur en terre rare lourde, la variation thermique de l'aimantation n'est pas la meme, si bien qu'un TOP dont le profil magnetique est convenable a temperature ambiante subit un desequilibre a la temperature de fonctionnement.
. Une troisieme methode consiste a desaimanter partiellement le materiau par action d'un champ inverse convenable, tel que l'aimantation soit amenee au niveau residuel souhaite pour l'aimantation finale. Cette methode comporte trois inconvenients pri~cipaux :
- elle necessite des champs inverses eleves - en raison de l'allure du cycle J(H) d~ns le second quadrant, de faibles variations du champ entrainent de grandes variations de l'aimantation, d'ou un ajustement delicat, surtout loin du "coude" de la courbe, donc pour de ~ortes desaimantations - des heterogeneites de coercitivite mêmes faibles dans une bague, par exemple, peuvent conduire a un etat sous-aimante caracterise par une - - - , . . . .
'. ' : ' ' 20~7~3~
repartition de l'aimantation ne presentant pas la symetrie de revolution. Dans ce cas, l'aimantation au centre de la bague n'est pas exactement dirigee selon l'axle; elle presente une composante radiale.
Si la valeur de celle-ci est superieure a environ 1% de celle de la composante axiale, le fonctionnement du TOP n'es-t pas correc-t.
- la dispersion des proprietes magnetiques a l'interieur d'un même lot de production est parfois trop importante et nécessite un reglage unitaire des bagues, par l'emploi d'un equipement coûteux.
Rappelons e~alement que, dans le procëde classique, le champ orienteur est applique dès que la cavi-te contenant la poudre a comprimer est fermee, et avant que celle-ci subisse une compression notable.
Le procede selon l'invention qui permet d'eliminer ou de reduire les inconvenients des procedes connus, consiste à effectuer une precompression à froid du materiau magnetique occupant une cavite à un taux (TP) superieur a 15%, et de preference 20%,avant application du champ orienteur et a poursuivre la compression en présence de ce cnamp jusqu'a ob-tention de la compression maximale desiree.
Par taux de compression, on entend la valeur TP(%J avec :
TP (%) = Vo - VTP x 100 Vo - VF
formule dans laquelle Vo designe le volume apparent du materiau magnetique, VTP le volume apparent de ce materiau au moment de l'application du champ orienteur et VF le volume final apparent de ce materiau comprime à la pression de travail demandee pour la presse.
Ce volume final est determine à l'aide d'essais de compression preliminaires.
Le taux de precompression applique est plus particulièrement compris entre 30 et 80%.
Le materiau magnetique occupant la cavite avant la compression est constitue à partir de poudres du materiau ferromagnetique à produire. Il est preferable que cette poudre comprenne une forte proportion de grains .
.
~1~8'7230 monocristallins, laquelle est souvent generee par un broyage a la taille optimale pour la densification et les proprietes magnetiques.
La forme du materiau magnetique occupant la cavite avant la compression sous champ ma~netique, selon la procedure de l'invention, peut être :
- la poudre du materiau sortant directement du broyage e~ remplissant la cavite par gravite;
- la même poudre dont la coulabilite dans la cavite a ete assistee par une aspiration magnetique consistant à appliquer le champ magnetique pour une brève duree;
- la même poudre dont la coulabilite a ete au prealable amelioree par une granulation sous forme de spherules de petit diamètre, à l'aide d'une petite quantite de liant ou tout autre moyen convenable, y compris la desagregation grossière de blocs pre-agglomeres sous champ.
Il a ete trouve que le procede s'appl1quait egalement, avec des resultats semblables, si la compression finale sous champ decrite ci-dessus est precedee d'une precompression sans champ, suivie d'une decompression liberant un espace que du materiau vient occuper pour s'orienter, lors de la phase de compression finale sous champ magnetique.
Cette approche est plus compliquee comme cycle operatoire, mais elle est particulièrement utile pour la realisation de pièces de grandes hauteurs 25 comprimees sur des presses ne degageant qu'un faible volume de remplissage, et pour la realisation d'aimants particuliers à orientation magnetique convergente.
De plus, il a ete remarque que, pour des aimants de composition donnee et 30 de gamme de ~abrication determinee, une correlation hautement significative peut être etablie entre le taux de precompression applique et la remanence ob1;enue après aimantation finale à saturation technique.
Pour obtenir des valeurs d~induction encore plus precises, il est 35 egalement possible d'obtenir d'abord une valeur d'induction (B) legèrement superieure à la valeur desiree (Bo), par exemple entre 103 et 115% Bo, pour tenir compte de la dispersion inevitable de ces valeurs, puis :
.
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- soit d'appliquer un champ inverse (desaimantant) de valeur contrôlee, apres aimantation a saturation technique de l'aimant fritte et traité
thermiquement - soit d'effectuer une desaimantation thermique - soit d'utiliser conjointement ces deux methodes.
Il est remarquable que, pour les aimants realises selon le procede, la desaimantation par champ inverse necessite des champs plus faibles que ceux utilises selon l'art anterieur ~3 methode) et que la reaimantation lors des traitements thermiques de stabilisation y est egalement plus faible.
L'invention sera mieux comprise a l'aide des exemples suivants illustres par les fig. 1 a 2.
La fig.1 represente une courbe d'etalonnage entre le taux de precompression et l'induction remanente Br pour les aimants prepares selon l'exemple 1 ci-apres et ayant reçu des taux de preconpression variables.
2~ La fig.2 represente schematiquement les courbes de desaimantation d'un aimant type Sm Co5 prepare selon l'art an~erieur -sans precompression-(courbe A) et selon la presente invention avec precompression (courbe B).
On peut r~marquer sur cette figure que le champ de desaimantation selon l'invention H2 est plus faible et necessite moins de precision (L~H2 grand) que les valeurs correspondantes du champ Hl e-t de sa precision ~Hl), selon 1'art anterieur.
Des aimants de dimensions finales 20x8x3 mm ont ete prepares de la façon suivante :
Un alliage de type SmCo5 contenant 36,3% (en poids~ de Sm a ete broye a la granulometrie 4 pm Fisher, comprime apres remplissage par gravite de la cavite de la presse sous la pression finale de 3t/cm2 apres divers taux de precompression ou un champ de 800 kA/m (10 kOe) a e~e appliquei les . ~' : , : ' - :
, ~ ~
2 0 ~
comprimes ainsi obtenus ont ete frittes a 1110C ~ 5C sous vide pendant 3 heures, puis revenus à 875C + 5C pendant 2~ h, puis trempes dans un gaz a une vitesse de 100C/rnin. Ces valeurs operatoires sont dictees par le materiau et la granulometrie utilisles, mais ne sont pas specifiques du procéde indique. Apres usinage et aimantation a satura$ion technique sous 1600 a 2400 kA/m (20 a 30 kOe), les proprietés magnetiques ont ete mesurées.
La correlation entre le taux de precompression et l'induction obtenue est donnee au tableau I et representee graphiquement sur la fig. 1.
Fabrication d'aimants annulaires de composition Sm Co5 pour TOP.
Ces aimants ont les dimensions finales suivantes :
~ ext. : 17,8 mm i int. : 9,1 mm Hauteur : 3,75 mm et ont ete obtenus par un procedé de fabrication identique à celui donné
dans l'exemple 1, le taux de précompression étant de 68%.
Ces aimants doivent posséder un pic d'induction axiale de :
0,105 _ 5.10 3 T (1050 + 50 G) Selon la pratique habituelle, c'est-à-dire sans precompression, les aimants obtenus ont une remanence de 0,88 T (8800 G).
30 En appliquant une precompression de 68%, on obtient un aimant dont le pic d'induction axiale est Br=0,113 T (1130 G) et l'experience montre que le champ inverse necessaire au reglage de la remanence desiree (O,Ç T) est de l'ordre de 880 kAfm (11 kOe) avec une plage de reglage relativement grande + 500 kA/m (+ 6,2 kOe) -voir courbe B de la fig. 2-.
Dans le cas d'un aimant Sm Co5 classique, c'est-à-dire en l'absence de precompression, avant application du champ orien~eur, le champ inverse . - - - -: - - , , -,:
.
, - - , . . . .. , , . . .
. - . . .- . , :
20~723Q
necessaire est d'une part plus eleve 2000 kA/m (env. 25 kOe~ mais surtout doit être beaucoup p1us precis ~ 8 kA/m (+ 0,1 kOe) -courbe A- puisque cette operation a lieu au-delà du coude de la courbe J=f(H), J etant la polarisation magnetique et H le champ applique.
Les aimants obtenus selon l'invention presentent sur les aimants obtenus selon l'art anterieur, outre la regulari-te et la precision de leurs caracteristiques magnetiques, les avantages suivants :
- meilleure homogeneite du produit, etant donne que la poudre a une mobilite reduite et est peu deplacee sous l'action du champ orienteur - meilleure tenue mecanique lors des cyclages thermiques, en particulier bonne resistance à la ~issuration, par suite d'une anisotropie plus faible - lorsque les caracteristiques magnetiques sont obtenues par l'action d'un champ inverse de faible intensite, les aimants obtenus sont moins sensibles au phenomène de reaimantation thermique, en particulier pour les aimants type Sm Co5.
- pour les aimants presentant une symetrie circulaire, l'axialite du champ est respectëe avec une très bonne precision, la composante radiale etant inferieure à 1 % de la composante axiale.
- coût de fabrication moindre.
- tous les aimants obtenus ont le même coefficient de temperature.
De plus, le procede selon l'invention reduit les gradients de champ naturels de l'outillage.
Les aimants trouvent leur application dans tous les systèmes où les caracteristiques magnëtiques, en grandeur et en direction, doivent être très precises et reproductibles. Ils peuvent presenter toutes sortes de forme geomëtrique : parallelepipèdes, cylindres, anneaux, etc...
. :
~: ~ . . . :. . .
~0~7~30 Tableau n 1 Taux de precompression % Br ~T) Pic axial (T) o 0,8845 0,1550 40,45 0,8700 0,1520 47,1g 0,8530 0,l~g5 53,93 0,8130 0,1~25 60,67 0,7560 0,1325 67,42 0,6780 0,1190 74,16 0,5600 0,0980 80,90 0,5135 0,0900 100,00 0,5040 0,0880 (~haque valeur est la moyenne de 5 échantillons).
On peut r~marquer sur cette figure que le champ de desaimantation selon l'invention H2 est plus faible et necessite moins de precision (L~H2 grand) que les valeurs correspondantes du champ Hl e-t de sa precision ~Hl), selon 1'art anterieur.
Des aimants de dimensions finales 20x8x3 mm ont ete prepares de la façon suivante :
Un alliage de type SmCo5 contenant 36,3% (en poids~ de Sm a ete broye a la granulometrie 4 pm Fisher, comprime apres remplissage par gravite de la cavite de la presse sous la pression finale de 3t/cm2 apres divers taux de precompression ou un champ de 800 kA/m (10 kOe) a e~e appliquei les . ~' : , : ' - :
, ~ ~
2 0 ~
comprimes ainsi obtenus ont ete frittes a 1110C ~ 5C sous vide pendant 3 heures, puis revenus à 875C + 5C pendant 2~ h, puis trempes dans un gaz a une vitesse de 100C/rnin. Ces valeurs operatoires sont dictees par le materiau et la granulometrie utilisles, mais ne sont pas specifiques du procéde indique. Apres usinage et aimantation a satura$ion technique sous 1600 a 2400 kA/m (20 a 30 kOe), les proprietés magnetiques ont ete mesurées.
La correlation entre le taux de precompression et l'induction obtenue est donnee au tableau I et representee graphiquement sur la fig. 1.
Fabrication d'aimants annulaires de composition Sm Co5 pour TOP.
Ces aimants ont les dimensions finales suivantes :
~ ext. : 17,8 mm i int. : 9,1 mm Hauteur : 3,75 mm et ont ete obtenus par un procedé de fabrication identique à celui donné
dans l'exemple 1, le taux de précompression étant de 68%.
Ces aimants doivent posséder un pic d'induction axiale de :
0,105 _ 5.10 3 T (1050 + 50 G) Selon la pratique habituelle, c'est-à-dire sans precompression, les aimants obtenus ont une remanence de 0,88 T (8800 G).
30 En appliquant une precompression de 68%, on obtient un aimant dont le pic d'induction axiale est Br=0,113 T (1130 G) et l'experience montre que le champ inverse necessaire au reglage de la remanence desiree (O,Ç T) est de l'ordre de 880 kAfm (11 kOe) avec une plage de reglage relativement grande + 500 kA/m (+ 6,2 kOe) -voir courbe B de la fig. 2-.
Dans le cas d'un aimant Sm Co5 classique, c'est-à-dire en l'absence de precompression, avant application du champ orien~eur, le champ inverse . - - - -: - - , , -,:
.
, - - , . . . .. , , . . .
. - . . .- . , :
20~723Q
necessaire est d'une part plus eleve 2000 kA/m (env. 25 kOe~ mais surtout doit être beaucoup p1us precis ~ 8 kA/m (+ 0,1 kOe) -courbe A- puisque cette operation a lieu au-delà du coude de la courbe J=f(H), J etant la polarisation magnetique et H le champ applique.
Les aimants obtenus selon l'invention presentent sur les aimants obtenus selon l'art anterieur, outre la regulari-te et la precision de leurs caracteristiques magnetiques, les avantages suivants :
- meilleure homogeneite du produit, etant donne que la poudre a une mobilite reduite et est peu deplacee sous l'action du champ orienteur - meilleure tenue mecanique lors des cyclages thermiques, en particulier bonne resistance à la ~issuration, par suite d'une anisotropie plus faible - lorsque les caracteristiques magnetiques sont obtenues par l'action d'un champ inverse de faible intensite, les aimants obtenus sont moins sensibles au phenomène de reaimantation thermique, en particulier pour les aimants type Sm Co5.
- pour les aimants presentant une symetrie circulaire, l'axialite du champ est respectëe avec une très bonne precision, la composante radiale etant inferieure à 1 % de la composante axiale.
- coût de fabrication moindre.
- tous les aimants obtenus ont le même coefficient de temperature.
De plus, le procede selon l'invention reduit les gradients de champ naturels de l'outillage.
Les aimants trouvent leur application dans tous les systèmes où les caracteristiques magnëtiques, en grandeur et en direction, doivent être très precises et reproductibles. Ils peuvent presenter toutes sortes de forme geomëtrique : parallelepipèdes, cylindres, anneaux, etc...
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~0~7~30 Tableau n 1 Taux de precompression % Br ~T) Pic axial (T) o 0,8845 0,1550 40,45 0,8700 0,1520 47,1g 0,8530 0,l~g5 53,93 0,8130 0,1~25 60,67 0,7560 0,1325 67,42 0,6780 0,1190 74,16 0,5600 0,0980 80,90 0,5135 0,0900 100,00 0,5040 0,0880 (~haque valeur est la moyenne de 5 échantillons).
Claims (14)
- Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
l. Méthode d'obtention d'aimants frittés à caractéristiques d'induction précises comprenant l'obtention de poudres de granulométrie adaptée, au moins une étape de compression à
froid sous champ orienteur, un frittage, des traitements thermiques, un usinage et une aimantation finale à
saturation technique caractérisée en ce que l'étape de compression à froid sous champ orienteur se fait avec un taux de précompression (TP) supérieur à 15% avant application du champ orienteur. - 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le taux de compression est supérieur à 20%.
- 3. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le taux de précompression est compris entre 30 et 80%.
- 4. Méthode selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au taux TP, la pression est supprimée, puis le champ orienteur est appliqué et la compression est reprise jusqu'à sa valeur finale.
- 5. Méthode selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'on applique à l'aimant aimanté à
saturation technique un champ inverse de valeur contrôlée. - 6. Méthode selon la revendication 5, caractérisée en ce que la précompression utilisée conduit à une induction après saturation technique comprise entre 103 et 115% de l'induction recherchée.
- 7. Aimant susceptible d'être obtenu selon la revendication 1, 2, 3 ou 5, caractérisé en ce que la composante tangentielle (ou radiale) de l'induction est inférieure à 1%
de sa composante normale (ou axiale). - 8. Aimant selon la revendication 1, 2, 3 ou 5, caractérisé
en ce que la composante tangentielle (ou radiale) de l'induction est inférieure à 0,1% de sa composante normale (ou axiale). - 9. Aimant selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il présente une forme parallélépipédique.
- 10. Aimant selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il présente une forme cylindrique.
- 11. Aimant selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il présente une forme annulaire.
- 12. Aimant selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il présente une forme parallélépipédique.
- 13. Aimant selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il présente une forme cylindrique.
- 14. Aimant selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il présente une forme annulaire.
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| FZDE | Dead |