Fixation magnétique : Ce qu’il faut savoir pour faire son choix

Les unités et la mesure de la force portante

Les forces indiquées sont des forces portantes. C’est-à-dire le poids que l’on peut suspendre, ou tirer.

Les forces sont indiquées en Kg ou en Newton. 1 Kg correspond à 9.81Newton. (Pour simplifier on considère en général :1 Kg = 10 N.)

Pour certaines familles de produits, comme les systèmes caoutchoutés, il est indiqué une force de cisaillement. C’est la force de résistance au glissement.

Pour donner une image, la force portante, c’est la force verticale si l’on pose l’aimant sur un plafond métallique, et le cisaillement c’est la force verticale si on place l’aimant sur un mur métallique.

La force de cisaillement est toujours nettement inférieure à la force portante. Elle est principalement liée au coefficient de frottement entre les 2 matières en contact.

Les valeurs de force indiquées sont des valeurs dans des conditions parfaites, et donc répétable.

Conditions parfaites cela signifie : A température ambiante (+/-20°C), sur des plaques en acier poli d’une épaisseur de 10 mm au moins, avec un appareil de mesure permettant une traction verticale progressive et enregistrant la valeur de rupture.

A l’utilisation, ces forces ne sont jamais atteintes, car il y a toujours des facteurs qui vont diminuer la force  de façon plus ou moins importante.

Perte de forces liée à l’entrefer

Une autre notion très importante est celle d’entrefer. C’est-à-dire l’espace qu’il y a entre l’aimant et la pièce à porter. Les sources d’entrefer sont très nombreuses à l’utilisation de ces aimants. Citons de façon non exhaustive : la peinture ou un autre revêtement sur du métal, du tissu,… Souvent l’aimant vient pincer une pièce non conductrice magnétique. L’épaisseur de cette pièce constitue l’entrefer. Parfois le support magnétique est sale, gras, poussiéreux. Cela constitue aussi un entrefer. Il est important de comprendre cette notion, car même un entrefer de quelques millimètres diminue la force portante de façon très importante. Voir à ce sujet le graphique de la force portante en fonction de l’entrefer. Souvent donc, pour améliorer la force portante, la première action majeure à mener, et souvent la plus facile, est de réduire l’entrefer au minimum, et de supprimer tous les entrefers parasites.

Perte de force liée à la température

La force portante diminue aussi en fonction de la température. Pour estimer cette perte il faut :

1/ Faire l’écart entre la température maximum atteinte et 20°C (température ambiante)

2/ Relever le coefficient des pertes réversibles du Br (en %). Cette information se trouve dans le descriptif des nuances d’aimant.

3/ Calculer l’écart entre la température maximale et 20°C et multiplier cet écart par 2xle coefficient de perte réversibles du Br.

4/ Exemple : Un plot NdFeB a une force portante de 10 Kgs à l’ambiante. Sa force portante à 60°C sera diminuée de (60°-20°) 2×0.12% = 9,6%. La force du système NdFeB à 60°C sera donc d’environ 9Kgs.

Perte de force liée au matériau support

Le matériau sur lequel l’aimant va être posé a aussi son importance. Si on prend les cas des matériaux non conducteurs magnétiques (bois, aluminium, …) la force est évidemment nulle, quelle que soit la qualité de l’aimant. Il y a des pertes de force aussi pour les matériaux moins conducteurs (voir à ce sujet les courbes de perte de force en fonction des matériaux support). La perte de force même pour un corps bon conducteur peut être due à une épaisseur trop fine. Il y aura dans ce cas des pertes liées au fait que la totalité des lignes de champ ne seront pas utilisées dans le support. Pour améliorer la force il faut dans ce cas simplement augmenter l’épaisseur du matériau support. Par exemple si vous posez un aimant NdFeB très puissant sur le toit d’une voiture, vous allez avoir une perte considérable de force car l’épaisseur est trop fine (de plus le revêtement va faire entrefer) Vous pourriez par ailleurs rayer votre carrosserie. Pour ce type d’utilisation il faut donc utiliser des ensembles magnétiques moins puissants et de plus grande surface.

Pertes de force autres

Il existe de nombreux autres facteurs de perte qui peuvent avoir un impact important :

• Une pente dans la plaque support, qui va donc baisser la surface de contact
• Une plaque support très rugueuse, qui va aussi baisser la surface de contact.
• Une traction violente et non progressive.
• Une traction non verticale.
• Une traction excentrée par rapport au système magnétique.
• Une surface du support ne couvrant pas la totalité de la surface de l’aimant.
• Etc, etc…

En conclusion

La fixation magnétique est un extraordinaire système de fixation amovible, qui dure dans le temps et peut être posé ou enlevé  très fréquemment, sans difficultés ou perte de force. La seule difficulté réside dans le choix du bon produit. Nous pouvons vous conseiller, si nécessaire.