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Perfectionnements aux aimants permanents.
Cette invention est relative à des perfectionnements aux aimants permanents tels que ceux qui sont composés d'allia- ge Alnico. Cet alliage est réalisable sous différentes formes et est composé de fer, d'aluminium, de nickel, de cobalt et, parfois, d'une petite quantité de cuivre. Les aimants faits avec cet alliage sont exceptionnellement puissants mais présentent le désavantage de ne pas pouvoir être tout d'abord coulés en barres droites, puis, ensuite, incurvés suivant toute forme désirée, ni être travaillés aisément, étant donné que l'alliage est extrêmement dur et cassant. Il est nécessaire de couler l'aimant dans la forme sous laquelle on désire l'employer.
L'invention se rapporte plus spécialement à des aimants améliorés, faits de cette variété d'Alnico connue sous le nom d'Alnico V (cinq) qui se compose de:
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8 % d'aluminium,
14 % de nickel
24 % de cobalt
3 % de cuivre, et de fer pour le solde.
L'Alnico V offre, en outre, la caractéristique devoir des propriétés directrices après avoir été soumis à un champ magnétique intense suivant un axe principal, lorsqu'il est traité à chaud. Afin d'obtenir un aimant de ce matériau, qui fonctionne avec un rendement maximum, la direction du flux dans la forme finale de l'aimant doit coïncider avec la direction de la. force magnétisante durant le traitement à chaud. Lorsque la forme finale de l'aimant présente quelque incurvation, cela peut devenir un problème difficile.
L'invention a notamment pour buts: de fournir un aimant de forme particulière aui peut seulement être traité magnétiquement à chaud, sous forme de barre droite, avec efficacité; de fournir un. aimant en Alnico V de forme particulière dans lequel la direction du flux est pratiquement la même que la direction d'application de la force de magnétisation à la- quelle il a été soumis durant le traitement à chaud; de fournir un aimant, ayant la forme d'un "C", fait d'une substance qui peut seulement.être aimantée efficacement durant le traitement à chaud, sous la, forme de barre droite; de fabriquer un aimant en Alnico V, de forme particu- lière et ayant un rendement élevé;
de fabriquer un aimant en Alnico V ¯ayant la forme d'un "C" et offrant une densité de flux pratiquement uniforme.
Ainsi eu''il est mentionné plus haut, une barre coulée d'Alnico V, au cours de sa fabrication, est aimantée selon son axe longitudinal pendant qu'elle est traitée à chaud, ce lui donne les propriétés directrices à l'alliage. Ultérieurement,
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la barre est désaimantée, mais les propriétés directrices subsistent.
Selon la présente invention, une barre de matériau désaimante peut être coupée en segments de formes adéquates, puis ces segments sont joints les uns aux autres afin de pro- duire la forme désirée, telle celle d'un "C". L'aimant fa- çonné est ensuite ré-aimanté, de façon que la direction de la plupart des lignes de force colncide avec la direction de la force d'aimantation appliquée durant le traitement à chaud des barres droites.
Ce procédé est illustré par les dessins annexés.
La figure 1 montre comment une barre droite de section transversale régulière peut être coupée de façon à former des segments qui peuvent être, par après, rassemblés pour former un "C".
.La figure 2 est une vue en coupe faite suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une vue d'un aimant en forme de "C" fait de segments coupés.
Sur la figure 1, les segments à couper sont désignés par 1, 2, 3, 4,5 et 6. Sur la figure S, les mêmes segments sont représentés assemblés. L'intensité du champ d'un aimant en forme de "C" ayant un entrefer relativement élevé, tel que l'aimant représenté sur la figure 3, varie en divers en- droits de la périphérie. Elle est habituellement la plus élevée du côté directement opposé à l'ouverture du "C", c'est-à-dire dans les segments 3 et 4, @ et la plus faible aux extrémités (représentées par les segments 7 et 8 sur la figure 2). Par conséquent,.si on dé- sire un aimant ayant une densité de flux pratiquement unifor- me, il faudrait le réaliser au moyen de segments ayant des sec- tions différentes.
Les segments les plus proches des points opposés à l'ouverture du "C" devraient être les plus épais,
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tandis que ceux des extrémités devraient être les plus minces, étant donne que la densité du flux croit lorsque la surface décroît pour un nombre donn de lignes de force. Cela peut être fait en assemblant des parties de barres de diamè- tres différents et cela a été illustré sur la figure ?. ci) les deux segments d'extrémité 7 et 8 sont de section transversale inférieure à celle des autres segments.
Les segments peuvent être joints les uns aux autres de différentes façons. Ils sont joints, de préférence, au moyen de soudure par points mais ils peuvent également être soudas ou même simplement ajustés les uns aux autres au moyen d'une mince couche d'un ciment. Lorsque l'aimant est complètement assemblé, il est ré-aimanté, de façon que la direction de l'énergie magnétique extérieure maximum colncide avec l'axe de la ligne des centres des sections transversales du "C".
Energie magnétique extérieure est un terme employa pour dési- gner le produit de la. force de ré-aimantation, en Oersteds, et de l'induction, en Gauss. La ré-aimantation est effectuée de façon habituelle en plaçant des solénoides autour de chaque segment de l'aimant assemblé et en faisant passer par les en- roulements un courant uni-directionnel puissant. Pour la faci- lité de l'usage et pour le réglage de l'entrefer la lar- geur désirée, des pièces polaires en acier telles que 9 et 10 peuvent être montées sur les pôles de l'aimant assembla.
Un aimant en Alnico fait de la manière susdite pré- sente une force relativement élevée aux bornes de son entre- fer, eu égard à son poids.
EXEMPLE.Un aimant en Alnico V a été fait comme le montre la figure 3. Les segments 1 à 6 avaient un diamètre de 254 m/m, tandis que les segments 7 et 8 avaient un diamètre de 220 m/m.
La longueur extérieure des segments 1 à 6 était de 475 m/m;
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les angles étaient ceux représentés sur la figure. Pour un entrefer de 7 m/m, la densité du flux en différents points de l'entrefer variait entre près de 3. 800 Gauss et plus de 4.200 Gauss. Le poids de l'aimant était de l'ordre de 700 grammes seulement. Pour ramener l'entrefer à 7 m/m, des pièces polai- res en acier avaient été ajustées sur les pôles de l'aimant re- présenté sur la figure 3.
Bien entendu, toute forme désirée de l'aimant peut être réalisée en suivant le procédé général indiqué et l'inven- tion n'est nullement limitée à la forme en "C" représentée.
REVENDICATIONS
EMI5.1
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1) Procédé de construction d'un aimant permanent ayant une forme incurvée ou angulaire, caractérisé en ce qu'on décou- pe des segments d'une masse en alliage métallique préalablement traitée pour lui conférer une propriété magnétique directrice, on assemble ces segments selon la forme incurvée ou angulaire et on applique une force d'aimantation aux dits segments assemblés, les lignes principales du flux magnétique coïncidant avec la dite propriété magnétique directrice.