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Les aimants en AlNiCo sont fabriqués depuis un peu moins de 100 ans, leur processus de fabrication n'a pas vraiment changé. Les aimants AlNiCo sont des aimants permanents composés principalement d'une combinaison d'aluminium, de nickel et de cobalt, mais peuvent également inclure du cuivre, du fer et du titane.
La composition chimique exacte d'un aimant AlNiCo dépend de la qualité (grade) produite. Les aimants AlNiCo peuvent être fabriqués de deux manières, par frittage ou plus communément, par fonderie. Les aimants AlNiCo produits par coulée ont une densité supérieure, ce qui leur confère de meilleures caractéristiques magnétiques et de meilleures performances. Cependant, les aimants Alnico frittés sont moins chers à produire. Les variations anisotropes et isotropes des aimants Alnico peuvent être produites par frittage ou coulée.
Lorsqu'un grand aimant Alnico doit peser des dizaines de kilogrammes, il sera presque toujours produit par moulage. De très petits aimants Alnico, pesant des grammes plutôt que des kilogrammes, sont généralement créés à l'aide du processus de frittage. Le frittage est généralement le processus utilisé lorsqu'un grand volume d'aimants est requis.
Chaque grade d'Alnico a une recette spéciale en termes de pourcentage d'aluminium, de nickel, de cobalt et de fer utilisé. Des quantités des éléments individuels sont placées dans un four à induction et fondues à plus de 1750oC. Plus d'aluminium que ce qui est réellement nécessaire pour former l'aimant final est ajouté car une partie est gaspillée car il fond à une température beaucoup plus basse, généralement autour de 680oC. Pendant la fonte et avant la coulée, un échantillon est prélevé, refroidi et analysé à l'aide d'un spectromètre à rayons X pour confirmer que les ratios exacts des matériaux sont corrects et permettre d'effectuer les ajustements de dernière minute.
Le matériau fondu est versé dans un moule à coquille ou de plus grands moules en sable vert. Au fur et à mesure que le métal fondu refroidit, les moules à coque commencent à brûler et au moment où les aimants sont froids, la coque est presque désintégrée. Un moule carapace est fabriqué à l'aide d'une plaque modèle et d'une machine de moulage.Les motifs ont une taille similaire à la taille d'aimant requise, mais avec une tolérance supplémentaire pour le rétrécissement et l'usinage à la taille. Les cavités magnétiques à l'intérieur sont reliées par des glissières qui permettent au métal en fusion d'atteindre chaque cavité magnétique et les glissières sont ensuite mises au rebut et refondues une fois les aimants coulés.
Les aimants nouvellement coulés sont récoltés à partir des moules avant d'être ensuite ébavurés sur des meules pour retirer les portes de guidage.
Les aimants sont ensuite chauffés à une température très élevée (ils brillent en fait d'un rouge ardent) et sont placés dans des magnétiseurs afin qu'ils puissent commencer à se refroidir en présence d'un champ magnétique très puissant. Ce processus est connu sous le nom de durcissement des aimants. Les aimants sont ensuite placés dans de grands fours de trempe pendant quelques jours pour tempérer et stabiliser les aimants. L'étape de traitement thermique du processus, en conjonction avec le mélange d'alliages de fonderie, confère au matériau magnétique ses caractéristiques de tenue en température et ses propriétés magnétiques finales.
Les aimants ont souvent besoin d'un meulage de finition avec des tolérances serrées. Comme les aimants sont très durs, cela se fait par meulage.
Les aimants Alnico peuvent être testés avec une machine de test de graphique d'hystérésis, un gaussmètre ou un fluxmètre.
Si un revêtement spécifique est requis, celui-ci est effectué en toute fin de processus. Les pôles des aimants peuvent être ébavurés pour les laisser brillants et brillants.
Les aimants sont insérés dans une bobine ou un solénoïde magnétiseur et en un cinquième de seconde, l'impulsion électrique génère le champ nécessaire pour magnétiser complètement les aimants.
Avant que les aimants Alnico frittés puissent être produits, les éléments bruts doivent d'abord être finement broyés en les broyant en minuscules particules. Le matériau magnétique en poudre est ensuite pressé sous des tonnes de pression dans une matrice, qui ressemble étroitement à la forme souhaitée des aimants.
Une fois la poudre pressée, le matériau est fritté dans un four sous atmosphère d'hydrogène à plus de 1200°C. Ce processus fusionne toutes les particules pressées ensemble pour former un aimant.
le matériau chauffé au rouge est ensuite refroidi. À ce stade, si le matériau est refroidi en présence d'un champ magnétique externe, il aura des propriétés anisotropes et une direction magnétique préférée, ce qui le rendra plus fort. Si un champ magnétique externe n'est pas appliqué alors l'aimant produit sera isotrope sans direction préférentielle de magnétisme.
Généralement, les aimants Alnico frittés ne nécessitent pas de mise en forme ou d'usinage supplémentaire car la matrice dans laquelle ils sont pressés est conçue pour être très proche de la forme souhaitée de l'aimant. Si un revêtement spécifique est requis, celui-ci est réalisé en toute fin de processus, juste avant la magnétisation définitive des aimants. Les pôles des aimants peuvent être ébavurés pour les laisser brillants et brillants.
Enfin, le matériau magnétique brut est magnétisé en le plaçant à l'intérieur d'une bobine ou d'un solénoïde magnétiseur et en un cinquième de seconde, l'impulsion électrique génère le champ nécessaire pour magnétiser complètement les aimants.Chez first4magnets.com, nous stockons une petite gamme d'aimants Alnico de haute qualité peints en époxy rouge dans une gamme de formes et de tailles différentes. Chaque aimant vendu par first4magnets.com est de qualité garantie avant d'être expédié au client pour être utilisé dans des centaines d'applications différentes.
