EP4721111A1 - Procede et dispositif de fabrication d'un corps magnetique a aimantation sinusoïdale de type halbach - Google Patents

Procede et dispositif de fabrication d'un corps magnetique a aimantation sinusoïdale de type halbach

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EP4721111A1
EP4721111A1 EP24726647.1A EP24726647A EP4721111A1 EP 4721111 A1 EP4721111 A1 EP 4721111A1 EP 24726647 A EP24726647 A EP 24726647A EP 4721111 A1 EP4721111 A1 EP 4721111A1
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EP
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shaper
magnetic
mixture
temperature
magnetic particles
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EP24726647.1A
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Alexandre FLEURY
Christophe Viguier
Pierre SALLOT
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Safran SA
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Abstract

L' invention concerne un procédé de fabrication d' un corps (C, C' ) magnétique à aimantation sinusoïdale de type Halbach, comprenant les étapes suivantes : introduction dans un conformateur (T, T' ) r de forme linéaire ou annulaire, d' un mélange (M) comprenant des particules magnétiques et au moins un liant; - chauffage du mélange à une température de chauffe comprise entre la température de transition vitreuse du liant et la température de Curie des particules magnétiques; - alignement des particules magnétiques de manière à leur affecter un vecteur de magnétisation qui s ' étend dans un plan de magnétisation ( P, P' ) et dont la direction varie de façon continue; - refroidissement du mélange j usqu' à une température de refroidissement inférieure à la smpérature de transition vitreuse du liant.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION D' UN CORPS MAGNETIQUE A AIMANTATION SINUSOÏDALE DE TYPE HALBACH
La présente invention concerne la fabrication de pièces magnétiques , et plus précisément celles présentant une aimantation sinusoïdale de type Halbach .
ARRIERE PLAN DE L' INVENTION
De façon connue en soi , un réseau de Halbach est une disposition particulière d' aimants permanents qui accroît le champ magnétique d' un côté du réseau tout en annulant presque totalement le champ magnétique de l ' autre côté dudit réseau .
La figure 1 et la figure 2 illustrent respectivement un premier réseau Ri de Halbach de forme linéaire et un deuxième réseau R2 de Halbach de forme annulaire . Chacun des premier et deuxième réseaux Ri , R2 comprend ici des premiers aimants A1.1, Ai.2 qui ont des premiers vecteurs de magnétisation V1.1, V1.2 sensiblement colinéaires et qui sont séparés deux à deux par des deuxièmes aimants A2.1, A2.2 ayant des deuxièmes vecteurs de magnétisation V2.1, V2.2 sensiblement perpendiculaires aux premiers vecteurs de magnétisation V1.1, V1.2 des premiers aimants A1.1, Ai.2 .
Il est connu d' utiliser de telles structures magnétiques pour différentes applications telles que les paliers magnétiques , les équipements de réfrigération magnétique, les équipements de résonance magnétique , les moteurs à aimants permanents...
Une méthode pour fabriquer de telles structures magnétiques consiste à utiliser une colle pour lier les premiers aimants A1.1, Ai .2 et les deuxièmes aimants A2.1, A2.2 entre eux . La répulsion mutuelle entre les premiers aimants A1.1, Ai .2 et les deuxièmes aimants A2.1, A2.2 rend difficile leur positionnement et nécessite un moule ou un outillage spécifique pour les maintenir en position et les serrer pendant le collage, de sorte qu' un tel procédé de fabrication n'est pas adapté à la fabrication en grande série .
Qui plus est, la juxtaposition d'aimants génère une variation brutale de l'orientation magnétique d'un aimant à l'autre.
Une autre méthode consiste à fabriquer un unique aimant à l'aide d'un moule et de l'orienter magnétiquement à l'aide d'un dispositif de magnétisation complexe et onéreux, comprenant notamment un nombre important de bobines. Une telle méthode n'est ainsi applicable qu'à une géométrie et à une taille de structure donnée, et la puissance du champ magnétique généré par la structure s'avère limitée.
OBJET DE L'INVENTION
L'invention a donc pour but de proposer un procédé de fabrication simple et peu coûteux d'un corps magnétique à aimantation sinusoïdale de type Halbach émettant un champ magnétique dont la direction varie de façon continue dans un plan de magnétisation du corps.
RESUME DE L’INVENTION
A cet effet, l'invention propose un procédé de fabrication d'un corps magnétique à aimantation sinusoïdale de type Halbach, comprenant les étapes suivantes :
- introduction dans un conf ormateur , de forme linéaire ou annulaire, d'un mélange comprenant des particules magnétiques et au moins un polymère formant un liant ;
- chauffage du mélange à une température de chauffe comprise entre la température de transition vitreuse du liant et la température de Curie des particules magnétiques ;
- lorsque le conformateur est de forme linéaire, alignement des particules magnétiques de manière à leur affecter un vecteur de magnétisation qui s'étend dans un plan de magnétisation contenant un axe longitudinal du conformateur et dont la direction varie de façon continue en fonction de la distance séparant les particules magnétiques et une extrémité du conformateur ;
- lorsque le conformateur est de forme annulaire, alignement des particules magnétiques de manière à leur affecter un vecteur de magnétisation qui s ' étend dans un plan de magnétisation orthogonal à un axe central du conformateur et dont la direction varie de façon continue en fonction de la position angulaire des particules magnétiques autour de l ' axe central ;
- refroidissement du mélange j usqu' à une température de refroidissement inférieure à la température de transition vitreuse du liant .
En plus d' être adapté à la fabrication en grande série, un tel procédé permet de générer une variation continue de l ' orientation magnétique du corps .
Selon une caractéristique particulière , le procédé comprend en outre un déliantage et un frittage du mélange .
De manière particulière, le procédé comprend en outre un renforcement du champ magnétique émis par les particules magnétiques .
L' invention concerne aussi un dispositif d' alignement magnétique pour la mise en œuvre d' un tel procédé . Le dispositif comprend :
- une plateforme motorisée agencée pour assurer, lorsque le conformateur est de forme linéaire, une translation dudit conformateur suivant son axe longitudinal , ou, lorsque le conformateur est de forme annulaire, une rotation dudit conformateur autour de son axe central ;
- un élément de chauffe fixe par rapport à la plateforme motorisée et agencé pour augmenter localement la température du mélange contenu dans le conformateur j usqu' à la température de chauffe ;
- un élément de refroidissement fixe par rapport à la plateforme motorisée et agencé pour diminuer localement la température du mélange contenu dans le conformateur j usqu' à la température de refroidissement ; et
- un générateur de flux unidirectionnel disposé entre l ' élément de chauffe et l ' élément de refroidissement, et agencé pour soumettre localement les particules magnétiques à un flux magnétique unidirectionnel qui s ' étend dans le plan de magnétisation et dont la direction varie de façon continue en fonction du déplacement ou de la rotation du conformateur .
De manière particulière , l ' élément de chauffe comprend un collier de chauffage agencé pour s ' étendre autour d' une portion du conformateur .
De manière particulière, le collier de chauffage est de type résistif .
De manière particulière , l ' élément de refroidissement comprend un collier de refroidissement agencé pour s ' étendre autour d' une portion du conformateur .
De manière particulière , le collier de refroidissement est une bague en cuivre refroidie par circulation d' eau ou par pulvérisation d' un gaz en décompression .
De manière particulière, le générateur de flux magnétique unidirectionnel comprend au moins une bobine électromagnétique qui est alimentée sélectivement par un courant électrique pour générer un champ magnétique à partir duquel est obtenu le flux magnétique unidirectionnel .
De manière particulière, le générateur de flux magnétique unidirectionnel comprend une première bobine électromagnétique et une deuxième bobine électromagnétique disposées perpendiculairement l ' une par rapport à l ' autre , la première bobine et la deuxième bobine étant respectivement alimentées par un premier courant électrique et un deuxième courant électrique agencés pour générer un premier champ magnétique et un deuxième champ magnétique à partir desquels est obtenu le flux magnétique unidirectionnel, et pour faire varier la direction dudit flux magnétique unidirectionnel dans le plan de magnétisation .
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L' invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels :
[Fig. 1] la figure 1 est une vue schématique d'un premier réseau de Halbach de l'art antérieur, de forme linéaire ; [Fig. 2] la figure 2 est une vue schématique d'un deuxième réseau de Halbach de l'art antérieur, de forme annulaire ; [Fig. 3] la figure 3 illustre un procédé de fabrication d'un corps magnétique à aimantation sinusoïdale de type Halbach, selon l'invention ;
[Fig. 4A] la figure 4A est une vue schématique d'un dispositif d'alignement magnétique selon un premier mode de réalisation de l'invention pour la mise en œuvre du procédé illustré à la figure 3, dans laquelle le flux magnétique unidirectionnel s'étend dans une première direction ;
[Fig. 4B] la figure 4B est une vue identique à la figure 4A, dans laquelle le flux magnétique unidirectionnel s'étend dans une deuxième direction ;
[Fig. 5A] la figure 5A est une vue schématique d'un dispositif d'alignement magnétique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention pour la mise en œuvre du procédé de fabrication illustré à la figure 3, dans laquelle le flux magnétique s'étend dans une première direction ; [ Fig . 5B] la figure 5B est une vue identique à la figure 5A, dans laquelle le flux magnétique s ' étend dans une deuxième direction .
DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION
En référence à la figure 3 , un procédé de fabrication d' un corps C magnétique à aimantation sinusoïdale de type Halbach est décrit ci-après .
Un tube T de section rectangulaire est préalablement rempli d' un mélange M, appelé aussi « feedstock », comprenant des particules magnétiques et un liant visqueux à base de polymères . Le tube T est réalisé en matériau amagnétique, par exemple en acier inoxydable (par exemple en acier 316L, 304L ou équivalent austénitique ) ou en titane, et forme un conformateur linéaire d' axe X . Les particules magnétiques se présentent sous la forme d' une poudre d' aimants permanents comme par exemple : une poudre de particules en un alliage de samarium et cobalt ( SmCo ) ; une poudre de particules en un alliage de néodyme , fer et bore (NdFeB) ; une poudre de particules en ferrite... Le taux de charge volumique des particules magnétiques dans le mélange M est ici sensiblement égal à 60% . Le liant est composé de thermoplastiques , de fluidifiants et de mouillants . Le mélange M est inséré sous pression dans le tube T via une presse d' inj ection (non représentée ) qui permet de forcer l ' introduction dudit mélange M dans un moule dans lequel le tube T est préalablement reçu .
Une fois rempli du mélange M, le tube T est prêt à être inséré dans un dispositif d' alignement magnétique 1 permettant d' orienter les particules magnétiques du mélange M selon un vecteur de magnétisation qui s ' étend dans un plan P contenant l ' axe X longitudinal du tube T, et dont la direction varie de façon continue en fonction de la distance séparant les particules magnétiques d' une extrémité du tube T . En référence aux figures 4A-4B, le dispositif d' alignement magnétique 1 comprend une plateforme motorisée 2 , un élément de chauffe 3 , un élément de refroidissement 4 et un générateur de flux magnétique unidirectionnel 5 .
La plateforme motorisée 2 est montée mobile sur un bâti et agencée pour assurer une translation du tube T suivant son axe X longitudinal . La vitesse de translation du tube T est contrôlable . La plateforme motorisée 2 comprend par exemple un chariot qui est entrainé en translation le long d' un rail par un moteur et qui est pourvu de moyens de serrage d' une extrémité de tube T .
L' élément de chauffe 3 est fixe par rapport au bâti et est agencé pour augmenter localement la température du mélange M contenu dans le tube T j usqu' à une température de chauffe prédéterminée . La température de chauffe est comprise entre la température de transition vitreuse (Tg) du liant au-dessous de laquelle ledit liant est dit vitreux et présente le comportement d' un corps solide élastique , et la température de Curie des particules magnétiques de la poudre au-dessus de laquelle lesdites particules magnétiques perdent leurs propriétés ferromagnétiques . La température de chauffe est choisie de façon à ce qu' à cette température, le liant utilisé soit à la fois suffisamment liquide pour permettre une orientation des particules magnétiques via le générateur de flux magnétique unidirectionnel 5 , et suffisamment solide pour empêcher tout mouvement des particules magnétiques dû au déplacement du tube T via la plateforme motorisée 2 . L' élément de chauffe 3 comprend ici un collier de chauffage agencé pour s ' étendre autour d' un tronçon du tube T et pour parcourir la totalité du tube T au fur et à mesure que ledit tube T se déplace suivant son axe X via la plateforme motorisée 2 . Le collier de chauffage est par exemple de type résistif . L'élément de refroidissement 4 est fixe par rapport au bâti et est agencé pour diminuer localement la température du mélange M chauffé par l'élément de chauffe 3, jusqu'à une température de refroidissement prédéterminée. La température de refroidissement est inférieure à la température de transition vitreuse (Tg) du liant et est choisie de manière à ce qu'à ladite température de refroidissement, le liant utilisé soit suffisamment solide ou visqueux pour empêcher tout mouvement des particules magnétiques. L'élément de refroidissement 4 comprend ici un collier de refroidissement agencé pour s'étendre autour d'un tronçon du tube T et pour parcourir la totalité du tube T au fur et à mesure que ledit tube T se déplace suivant son axe X via la plateforme motorisée 2. Le collier de refroidissement 4 est par exemple une bague en cuivre refroidie par circulation d'eau ou par pulvérisation d'un gaz en décompression.
Le générateur de flux magnétique unidirectionnel 5 est disposé entre l'élément de chauffe 3 et l'élément de refroidissement 4, et est agencé pour soumettre localement le mélange M chauffé par l'élément de chauffe 3 à un flux magnétique F unidirectionnel. Ce flux magnétique F s'étend dans le plan P de magnétisation comprenant l'axe X longitudinal du tube T et a une direction variant de façon continue en fonction du déplacement du tube T via la plateforme motorisée 2 en pivotant autour d'un point O fixe appelé point d'alignement magnétique. Ce point O d'alignement magnétique appartient à l'axe X longitudinal du tube T et est ici agencé sensiblement à égale distance de l'élément de chauffe 3 et de l'élément de refroidissement 4. Le flux magnétique F a une intensité suffisante pour orienter, suivant la direction du flux magnétique F, les particules magnétiques du mélange M chauffé par l'élément de chauffe 3. Le générateur de flux magnétique unidirectionnel 5 comprend un électro-aimant comportant ici une première bobine 5.1 électromagnétique d' axe Xi et une deuxième bobine 5.2 électromagnétique d'axe X2. La première bobine
5.1 et la deuxième bobine 5.2 sont sélectivement alimentées par respectivement un premier courant électrique et un deuxième courant électrique. Les axes Xi, X2 des première et deuxième bobines 5.1, 5.2 sont perpendiculaires et s'étendent dans le plan P de magnétisation.
L'électroaimant formé par la première bobine 5.1 et la deuxième bobine 5.2 est ici porté par un plateau 5.3 motorisé qui est monté mobile sur le bâti pour assurer une rotation de l'électroaimant dans le plan P de magnétisation, sensiblement autour du point 0 d'alignement magnétique .
Le flux magnétique F est obtenu à partir des champs magnétiques générés par les première et deuxième bobines 5.1, 5.2. La variation de la direction du flux magnétique F est obtenue par la rotation de l'électroaimant via le plateau 5.3 (figure 4A) , et/ou par la modulation de l'intensité du premier courant et/ou du deuxième courant électrique traversant les première et deuxième bobines 5.1,
5.2 (figure 4B) .
Le tube T contenant le mélange M est ainsi inséré dans le dispositif d'alignement magnétique 1. Alors que la plateforme motorisée 2 entraîne une translation du tube T suivant son axe X longitudinal, chaque tronçon dudit tube T est successivement soumis :
- à l'élément de chauffe 3 afin de chauffer localement le mélange M jusqu'à ce qu'il atteigne la température de chauffe et ainsi permettre une modification de l'orientation des particules magnétiques contenues dans ledit mélange M ;
- au générateur de flux magnétique unidirectionnel 5 afin d'orienter les particules magnétiques selon une direction qui s'étend dans un plan contenant l'axe X longitudinal du tube T et qui varie de façon continue en fonction de la distance séparant les particules magnétiques et une extrémité du tube T ; et
- à l'élément de refroidissement 4 afin de refroidir localement le mélange M chauffé jusqu'à ce qu'il atteigne la température de refroidissement et ainsi figer l'orientation des particules magnétiques liés par le liant.
On obtient ainsi, en sortie du dispositif d'alignement magnétique 1, un tube T contenant une poudre d'aimants liés émettant un champ magnétique de forme sinusoïdale tel un réseau de Halbach. La variation de l'orientation des particules magnétiques dans le plan P de magnétisation dépend :
- de la vitesse de translation à laquelle est soumis le tube T via la plateforme motorisée 2,
- de la vitesse à laquelle varie la direction du flux magnétique F via le plateau 5.3, et
- de la vitesse à laquelle varie la direction du flux magnétique F via la modulation relative des intensités des premier et deuxième courants traversant les première et deuxième bobines 5.1, 5.2.
Les aimants liés forment ainsi un corps C magnétique de forme linéaire à aimantation sinusoïdale de type Halbach .
Afin de renforcer le champ magnétique émis par les aimants permanents, il est possible d'insérer à nouveau le tube T dans le dispositif d'alignement magnétique 1 afin de soumettre une nouvelle fois lesdits aimants permanents au flux magnétique F unidirectionnel émis par le générateur de flux magnétique unidirectionnel 5, mais en désactivant l'élément de chauffe 3 et l'élément de refroidissement 4.
Dans le même but, il est également possible d'augmenter la densité relative d'aimants permanents à l'intérieur du tube T en effectuant un déliantage puis une densification par frittage du mélange M. Le déliantage, autrement dit l'élimination du liant présent à l'intérieur du tube T, pourra par exemple être réalisé en plaçant verticalement le tube T dans un four sous pression partielle d'argon en ayant préalablement visser un bouchon à l'extrémité inférieure du tube ou pincer ladite extrémité inférieure. Un tel déliantage permet d'obtenir une densité relative d'aimants permanents supérieure à 90%. Si une densité relative égale à 100% est nécessaire, l'extrémité du tube T restée ouverte sera à son tour fermée puis le tube T sera inséré dans une enceinte HIP (de l'anglais « Hot Isostatic Pressing ») pour subir un compactage isostatique à chaud. Une fois le frittage réalisé, on obtient alors un tube T contenant un aimant massif émettant un champ magnétique de forme sinusoïdale de type Halbach.
On notera que le mélange M devra avoir des propriétés compatibles avec la mise en œuvre du procédé de fabrication du corps C, mais aussi l'application dans laquelle ledit corps C est utilisé. Il devra ainsi avoir une rhéologie adaptée aux opérations d'injection, mais aussi, si nécessaire, aux opérations de déliantage et de frittage (taux d'impuretés résiduelles de la poudre d'aimants permanents faible, notamment le taux de carbone résiduel) : sont utilisables comme liant les mélanges de polymères composés de polyéthylène (PE) , d'acide stéarique (AS) , de polyéthylène glycol (PEG) , de paraffine (PW) , et/ou de polyméthacrylate de méthyle (PMMA)...
On notera également qu'un tel procédé de fabrication et un tel dispositif d'alignement magnétique 1 permettent la fabrication d'un réseau de Halbach ayant une longueur allant de dix millimètres à plusieurs mètres, et cela sans modification dudit dispositif d'alignement magnétique 1.
On notera en outre que le tube T peut être débité en tronçons . Les figures 5A-5B illustrent un dispositif d'alignement magnétique l' qui n'est autre qu'une variante du dispositif d'alignement magnétique 1 pour la fabrication d'un corps C' magnétique de forme annulaire à aimantation sinusoïdale de type Halbach.
Un anneau T' creux de section rectangulaire est préalablement rempli du mélange M. L'anneau T' est réalisé en matériau amagnétique, par exemple en acier inoxydable (par exemple en acier 316L, 304L ou équivalent austénitique) ou en titane, et forme un conformateur annulaire d'axe X' . Le mélange M est inséré sous pression dans l'anneau T' via une presse d'injection (non représentée) qui permet de forcer l'introduction dudit mélange M dans un moule dans lequel l'anneau T' est préalablement reçu.
Une fois rempli du mélange M, le tube T' est prêt à être inséré dans le dispositif d'alignement magnétique l' permettant d' orienter les particules magnétiques du mélange M selon un vecteur de magnétisation qui s'étend dans un plan P' orthogonal à l'axe X' central de l'anneau T' , et dont la direction varie de façon continue en fonction de la position angulaire desdites particules magnétiques autour dudit X' central. Le plan P' contient ici une génératrice de l'anneau T' .
Le dispositif d'alignement magnétique l' diffère du dispositif d'alignement magnétique 1 en ce que la plateforme motorisée 2 est remplacée par une plateforme motorisée 2' montée mobile sur le bâti pour assurer une rotation de l'anneau T' autour de son axe X' central. La vitesse de rotation de l'anneau T' est contrôlable. La plateforme motorisée 2' comprend par exemple un chariot qui est entrainé en rotation le long d'un rail par un moteur et qui est pourvu de moyens de serrage d'une ou plusieurs tronçons de l'anneau T' . L'élément de chauffe 3 est agencé pour augmenter localement la température du mélange M contenu dans l'anneau T' jusqu'à la température de chauffe prédéterminée .
L'élément de refroidissement 4 est agencé pour diminuer localement la température du mélange M chauffé par l'élément de chauffe 3, jusqu'à la température de refroidissement prédéterminée.
Le flux magnétique F délivré par le générateur de flux magnétique unidirectionnel 5 s'étend dans le plan P' de magnétisation orthogonal à l'axe X central de l'anneau T' et a une direction variant de façon continue en fonction de la rotation de l'anneau T' via la plateforme motorisée 2' en pivotant autour d'un point O' fixe appelé point d'alignement magnétique. Ce point O' d'alignement magnétique appartient à la génératrice de l'anneau T' et est agencé sensiblement à égale distance de l'élément de chauffe 3 et de l'élément de refroidissement 4.
L'électroaimant du générateur de flux magnétique unidirectionnel 5 est porté par le plateau 5.3' motorisé qui est monté mobile sur le bâti pour assurer une rotation de l'électroaimant dans le plan P' de magnétisation, sensiblement autour du point O' d'alignement magnétique.
L'anneau T' contenant le mélange M est ainsi inséré dans le dispositif d'alignement magnétique l' . Alors que la plateforme motorisée 2' entraîne une rotation de l'anneau T' autour de son axe X' central, chaque secteur dudit anneau T' est successivement soumis :
- à l'élément de chauffe 3 afin de chauffer localement le mélange M jusqu'à ce qu'il atteigne la température de chauffe et ainsi permettre une modification de l'orientation des particules magnétiques contenues dans ledit mélange M ;
- au générateur de flux magnétique unidirectionnel 5 afin d'orienter les particules magnétiques selon une direction qui s'étend dans le plan P' orthogonal à l'axe X' central de l'anneau T' et qui varie de façon continue en fonction de la position angulaire desdites particules magnétiques autour dudit X' central ;
- à l'élément de refroidissement 4 afin de refroidir localement le mélange M chauffé jusqu'à ce qu'il atteigne la température de refroidissement et ainsi figer l'orientation des particules magnétiques liés par le liant.
On obtient ainsi, en sortie du dispositif d'alignement magnétique l' , un anneau T' contenant une poudre d'aimants liés émettant un champ magnétique de forme sinusoïdale tel un réseau de Halbach. La variation de l'orientation des particules magnétiques dans le plan P' de magnétisation dépend :
- de la vitesse de rotation à laquelle est soumis l'anneau T' via la plateforme motorisée 2',
- de la vitesse à laquelle varie la direction du flux magnétique F via le plateau 5.3,
- de la vitesse à laquelle varie la direction du flux magnétique F via la modulation relative des intensités des premier et deuxième courants traversant les première et deuxième bobines 5.1, 5.2.
Les aimants liés forment ainsi un corps C' magnétique de forme annulaire à aimantation sinusoïdale de type Halbach .
Afin de renforcer le champ magnétique émis par les aimants permanents, il est possible d'insérer à nouveau l'anneau T' dans le dispositif d'alignement magnétique l' afin de soumettre une nouvelle fois lesdits aimants permanents au flux magnétique F unidirectionnel émis par le générateur de flux magnétique unidirectionnel 5, mais en désactivant l'élément de chauffe 3 et l'élément de refroidissement 4. Dans le même but, il est également possible d'augmenter la densité relative d'aimants permanents à l'intérieur de l'anneau T' en effectuant un déliantage puis une densification par frittage du mélange M.
On notera que le mélange M devra avoir des propriétés compatibles avec la mise en œuvre du procédé de fabrication du corps C' , mais aussi l'application dans laquelle ledit corps C' est utilisé. Il devra ainsi avoir une rhéologie adaptée aux opérations d'injection, mais aussi, si nécessaire, aux opérations de déliantage et de frittage.
On notera également qu'un tel procédé de fabrication et un tel dispositif d'alignement magnétique l' permettent la fabrication d'un réseau de Halbach ayant un diamètre allant sensiblement de plusieurs centimètres à plusieurs dizaines de centimètres, et cela sans modification dudit dispositif d'alignement magnétique l' .
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications .
Bien que le générateur de flux unidirectionnel 5 comprennent ici deux bobines 5.1, 5.2, il peut n'en comprendre qu'une. L'orientation du flux magnétique F unidirectionnel dans le plan P, P' de magnétisation dépendra alors uniquement de la position angulaire du plateau 5.3.
Pour réaliser les opérations de déliantage et de frittage, il peut être envisagé de retirer le conformateur T, T' et/ou d'en mettre un nouveau.
Les dimensions et la forme du conformateur T, T' peuvent être différentes de celles décrites.
Bien que le liant comprenne ici un mélange de polymères composé de thermoplastiques, de fluidifiants et de mouillants, il peut aussi comprendre un mélange composé d'un unique polymère. La viscosité finale du mélange M sera adaptée en fonction du liant, de la taille et de la géométrie des particules magnétiques , de la géométrie du conf ormateur...

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de fabrication d' un corps (C, C' ) magnétique à aimantation sinusoïdale de type Halbach, comprenant les étapes suivantes :
- introduction dans un conformateur (T, T' ) , de forme linéaire ou annulaire, d' un mélange (M) comprenant des particules magnétiques et au moins un polymère formant un liant ;
- chauffage du mélange à une température de chauffe comprise entre la température de transition vitreuse du liant et la température de Curie des particules magnétiques ;
- lorsque le conformateur (T ) est de forme linéaire, alignement des particules magnétiques de manière à leur affecter un vecteur de magnétisation qui s ' étend dans un plan de magnétisation ( P) contenant un axe longitudinal (X) du conformateur et dont la direction varie de façon continue en fonction de la distance séparant les particules magnétiques et une extrémité du conformateur ;
- lorsque le conformateur (T' ) est de forme annulaire , alignement des particules magnétiques de manière à leur affecter un vecteur de magnétisation qui s ' étend dans un plan de magnétisation ( P' ) orthogonal à un axe central (X' ) du conformateur et dont la direction varie de façon continue en fonction de la position angulaire des particules magnétiques autour de l ' axe central ;
- refroidissement du mélange j usqu' à une température de refroidissement inférieure à la température de transition vitreuse du liant .
2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre un déliantage et un frittage du mélange.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un renforcement du champ magnétique émis par les particules magnétiques.
4. Dispositif d'alignement magnétique (1, l') pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconques des revendication 1 à 3, comprenant :
- une plateforme motorisée (2, 2') agencée pour assurer, lorsque le conformateur (T) est de forme linéaire, une translation dudit conformateur suivant son axe longitudinal (X) , ou, lorsque le conformateur (T' ) est de forme annulaire, une rotation dudit conformateur autour de son axe central (X' ) ;
- un élément de chauffe (3) fixe par rapport à la plateforme motorisée et agencé pour augmenter localement la température du mélange contenu dans le conformateur jusqu'à la température de chauffe ;
- un élément de refroidissement (4) fixe par rapport à la plateforme motorisée et agencé pour diminuer localement la température du mélange contenu dans le conformateur jusqu'à la température de refroidissement ; et
- un générateur de flux unidirectionnel (5) disposé entre l'élément de chauffe et l'élément de refroidissement, et agencé pour soumettre localement les particules magnétiques à un flux magnétique unidirectionnel (F) qui s'étend dans le plan de magnétisation (P, P') et dont la direction varie de façon continue en fonction du déplacement ou de la rotation du conformateur.
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'élément de chauffe (3) comprend un collier de chauffage agencé pour s'étendre autour d'une portion du conformateur .
6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le collier de chauffage (3) est de type résistif.
7. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'élément de refroidissement (4) comprend un collier de refroidissement agencé pour s'étendre autour d'une portion du conformateur.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le collier de refroidissement (4) est une bague en cuivre refroidie par circulation d'eau ou par pulvérisation d'un gaz en décompression.
9. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le générateur de flux magnétique unidirectionnel (5) comprend au moins une bobine électromagnétique (5.1, 5.2) qui est alimentée sélectivement par un courant électrique pour générer un champ magnétique à partir duquel est obtenu le flux magnétique unidirectionnel (F) .
10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel le générateur de flux magnétique unidirectionnel (5) comprend une première bobine électromagnétique (5.1) et une deuxième bobine électromagnétique (5.2) disposées perpendiculairement l'une par rapport à l'autre, la première bobine et la deuxième bobine étant respectivement alimentées par un premier courant électrique et un deuxième courant électrique agencés pour générer un premier champ magnétique et un deuxième champ magnétique à partir desquels est obtenu le flux magnétique unidirectionnel (F) , et pour faire varier la direction dudit flux magnétique unidirectionnel dans le plan de magnétisation (P, P' ) .
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