Aimant de qualité : tout sur la qualité et la force magnétique

La qualité d’un aimant est un indicateur crucial de son contenu énergétique et de ses performances. Découvrez ce que signifie la qualité de l'aimant et comment elle affecte la force de maintien et la résistance.

Qu'est-ce que la qualité magnétique ?

La qualité magnétique ou qualité est un indicateur du contenu énergétique d'un aimant. La qualité n'a pas d'unité de mesure, parfois elle est simplement indiquée par une lettre préfixée, qui à son tour indique la température maximale de fonctionnement de l'aimant. Mais on aurait tout aussi bien pu lui attribuer une unité, puisque la qualité de l'aimant est essentiellement l'énergie magnétique par unité de volume.

EXEMPLE
Un cylindre magnétique d'un diamètre de 2 cm, d'une surface plane au pôle sud ou nord et d'une qualité d'environ 50 peut soulever un bloc de fer de 20 kg.

Température de fonctionnement maximale et qualité magnétique

La température de fonctionnement maximale est essentielle à leurs performances et à leur longévité. Si cette température est dépassée, les effets négatifs suivants peuvent se produire :

• Dommages à l'aimant
• Modifications du champ magnétique
• Perturbation de l'alignement des spins électroniques

Les aimants permanents obtiennent leurs propriétés magnétiques par magnétisation, ce qui conduit au phénomène connu sous le nom de rémanence. Cependant, à mesure que la température augmente, la rémanence diminue. Même à basse température, une démagnétisation partielle peut se produire, c'est pourquoi la température de fonctionnement maximale ne doit pas être dépassée. La liste suivante indique les lettres et leur température de fonctionnement maximale respective:

• N: 80 °C
• M: 100 °C
• H: 120 °C
• SH: 150 °C
• UH: 180 °C
• EH: 200 °C

AVIS
Lorsque la température dite de Curie est dépassée (selon le matériau), le résidu est complètement éliminé.

Produit énergétique et qualité magnétique

Le produit énergétique, c'est-à-dire le produit de l'intensité du champ magnétique H et de la densité de flux magnétique B, détermine la qualité d'un aimant. Il mesure l'énergie magnétique stockée par unité de volume. Lorsqu'on compare deux aimants de même taille, il existe une proportionnalité entre l'effet de la force et le produit énergétique. Étant donné la même forme, un aimant avec un produit énergétique double a également une force double sur le matériau ferromagnétique, c'est-à-dire une qualité magnétique double.

L'énergie magnétique en pratique

L'énergie magnétique d'un aimant permanent de haute qualité est de plusieurs centaines de kJ/mètre cube. Cela correspond à plusieurs dizaines de millions de GaussOersteds, l'unité de mesure du produit énergétique, tandis que la qualité de l'aimant est indiquée dans l'unité million (méga) GaussOersteds (MGOe). Habituellement, l'unité est omise lors de la spécification de la qualité.

Exemples de qualité et de performance des aimants

- Aimant UH50 : avec la désignation de qualité, il a une énergie magnétique de 50 MGOe et peut être utilisé sans problème jusqu'à une température d'environ 180°.
- Aimant M55 : il possède environ 10 % d’énergie magnétique en plus et aurait donc également environ 10 % de poids en plus.

Note sur la qualité des aimants : théorie vs. pratique

Lorsqu’on considère des exemples dans lesquels des aimants maintiennent des objets lourds, plusieurs facteurs jouent un rôle crucial :

- Géométrie de l'aimant
- Nature du corps attiré
- Qualité de surface des deux éléments

Ces facteurs influencent considérablement la force adhésive réelle.

Théorie idéalisée

Les spécifications des fabricants en matière de capacité de charge sont généralement basées sur des conditions idéalisées :

• Surfaces parfaitement lisses de l'aimant et de l'objet attiré
• Utilisation du fer pur comme matériau de référence

La réalité pour les consommateurs finaux

Même de petits écarts par rapport à ces conditions idéales peuvent affecter considérablement les performances de l’aimant. Une fine couche sur l'objet attiré ou de petites rayures sur la surface magnétique peuvent réduire considérablement la force de maintien. Ces influences du monde réel soulignent l’importance de toujours prendre en compte les conditions d’application pratiques lors de la sélection et de l’utilisation des aimants.