À quoi servent les aimants en néodyme ?

Les aimants en néodyme sont un type d'aimant en terres rares, fabriqué à partir d'un alliage de néodyme, de fer et de bore. Ils sont incroyablement puissants et polyvalents - capables de supporter jusqu'à 1 000 fois leur propre poids - ce qui les rend incroyablement utiles dans toute une série d'applications quotidiennes. Des processus industriels à la technologie médicale, ces aimants jouent un rôle essentiel dans la vie moderne.

À quoi servent les aimants en néodyme ?

Les aimants au néodyme sont couramment utilisés dans les haut-parleurs, les disques durs, les véhicules électriques, les machines industrielles, l'électronique grand public, les appareils médicaux, les fermoirs de bijouterie, les avions maglev et les trains maglev permanents. Ils sont également utilisés pour la séparation magnétique dans les laboratoires et les usines afin de séparer les matériaux magnétiques des matériaux non magnétiques. 

Les 10 meilleures utilisations des aimants en néodyme

Les aimants en néodyme, ou aimants en terres rares, sont incroyablement polyvalents et ont un large éventail d'applications. Des appareils médicaux aux projets d'amélioration de l'habitat. Voici les 10 principales utilisations des aimants en néodyme aimants en néodyme: 

1. L'électronique

Les haut-parleurs, les microphones, les disques durs et les appareils d'IRM utilisent tous des aimants en néodyme en raison de leur résistance supérieure, de leur petite taille et de leur durabilité. 

2. L'industrie automobile

Chaque voiture comporte des dizaines de pièces, telles que des moteurs, des freins, des capteurs, des instruments, des haut-parleurs, etc., qui utilisent 40 à 100 aimants frittés NdFeB et SmFeN. Une limousine entièrement automatique consommerait entre 0,5 kg et 3,5 kg de matériaux magnétiques permanents à base de terres rares. Les véhicules à énergie nouvelle utilisent davantage de matériaux NdFeB. Chaque véhicule hybride (HEV) consomme environ 5KG de NdFeB de plus que les véhicules traditionnels. Les véhicules purement électriques (VE) utilisent des moteurs à aimants permanents en terres rares pour remplacer les générateurs conventionnels. Ils utilisent plus de 5 à 10 kg de NdFeB.

3. Les énergies renouvelables

Les éoliennes et les systèmes hydroélectriques s'appuient sur la grande force de ces aimants pour produire de l'électricité. Les générateurs d'énergie marémotrice utilisent également des aimants en néodyme dans leur conception. 

4. Robotique

Les actionneurs et les moteurs qui équipent les robots utilisent souvent des aimants en néodyme pour assurer un mouvement précis avec une consommation d'énergie minimale. Le mouvement des articulations du robot est réalisé par le moteur d'entraînement, qui nécessite un rapport puissance/masse et un rapport couple/inertie importants, un couple de démarrage élevé, une faible inertie et une large plage de régulation de la vitesse sans à-coups. Les moteurs à aimant permanent NdFeB, petits et légers, constituent le meilleur choix, en particulier pour les effecteurs finaux des robots (griffes). Certaines organisations estiment qu'à l'heure actuelle, un robot de soudage de 165 kg doit consommer environ 25 kg de NdFeB haute performance.

5. Bijoux et artisanat

Les créateurs de bijoux et les artisans utilisent souvent ces minuscules gemmes de couleur métallique pour créer des designs uniques avec des fermetures ou des présentations qui ne peuvent être réalisées avec d'autres matériaux. 

6. Dispositifs médicaux

Les prothèses qui intègrent la technologie de détection de mouvement s'appuient sur le magnétisme du néodyme pour un contrôle précis ; les appareils auditifs les utilisent également pour améliorer la qualité du son ; la thérapie magnétique est une autre application où ces outils minuscules mais puissants trouvent leur place dans la médecine moderne. 

7. Amélioration de l'habitat

Les fermetures d'armoires, les loquets de portes et les projets de bricolage peuvent être grandement facilités par quelques aimants en néodyme placés stratégiquement ici et là. Ils n'ont besoin que d'une force de quelques kilos pour rester ouverts, mais les aimants au néodyme offrent des fixations plus sûres que de nombreuses autres solutions telles que la colle ou les clous. 

8. Lévitation magnétique

Le train maglev est un véhicule ferroviaire moderne de haute technologie. Il utilise la force électromagnétique pour réaliser une suspension et un guidage sans contact entre le train et la voie. Il utilise ensuite la force électromagnétique générée par le moteur linéaire pour entraîner le train. Dans le système de propulsion des trains maglev, les aimants permanents NdFeB sont souvent utilisés pour fabriquer des moteurs de traction synchrones à aimant permanent afin de maintenir le train en ligne droite.

9. Science et éducation

Les expériences, les démonstrations et les recherches impliquent souvent l'utilisation de puissants champs magnétiques créés par les aimants au néodyme, qui permettent aux scientifiques d'observer des propriétés impossibles à obtenir par d'autres moyens au niveau actuel de la technologie. Les enseignants peuvent également les utiliser pour démontrer efficacement les principes électromagnétiques au moyen d'activités pratiques ! 

10 . Sécurité

L'une des applications de sécurité est l'alarme de porte magnétique, qui se compose d'un aimant (la plus petite partie installée sur la porte ou la fenêtre mobile) et d'un émetteur de signaux sans fil (la plus grande partie installée sur le cadre de la porte ou de la fenêtre fixe). Placez l'alarme magnétique sur la porte et la fenêtre. Lorsque quelqu'un ouvre la fenêtre ou la porte après avoir activé le mode de fortification, la porte et le cadre de la porte se déplacent, l'aimant permanent et le module d'émission sans fil se déplacent simultanément et l'émetteur de signaux sans fil déclenche l'alarme.

Qu'est-ce qu'un aimant en néodyme attire ?

Les matériaux couramment attirés par les aimants au néodyme sont le fer, le cobalt, le nickel, l'acier et certaines terres rares comme le gadolinium et le dysprosium. Les aimants au néodyme peuvent également être utilisés pour attirer des objets non métalliques tels que des trombones ou des morceaux de bois. Toutefois, la force de l'attraction dépend de la taille et de la forme de l'aimant. 

Quel poids les aimants en néodyme peuvent-ils supporter ?

En général, les aimants NdFeB peuvent absorber des objets 600 fois plus lourds qu'eux. La force d'aspiration des aimants NdFeB est particulièrement liée à leur volume, à leur niveau de performance et à la distance. Plus la qualité de l'aimant NdFeB est élevée, plus la force d'aspiration est importante. Par exemple, un aimant de même taille et de même spécification, N48, a une force d'aspiration beaucoup plus élevée que N35.

Les aimants NdFeB ont de nombreuses spécifications, y compris celles avec des trous et des formes uniques. Ces caractéristiques sont directement liées à la force d'aspiration, et le calcul est plus compliqué. De plus, les différentes distances ont également une aspiration distincte. La puissance d'aspiration varie également en fonction de la qualité des matériaux.

Formule de calcul de la force d'aspiration de l'aimant NdFeB

La formule de la force d'aspiration ordinaire Aimants NdFeB:

Poids X 600 = aspiration

PS : poids = volume X densité.

La formule d'aspiration des aimants circulaires NdFeB :

Volume X densité X 600 = aspiration.

Exemple : aimant N35 NdFeB de 20 mm x 5 mm. Aspiration = (10 rayon X 10 rayon X 3.14 X 5 épaisseur) volume X 0.0075 densité X 600=7065g (grammes).
En d'autres termes, l'aimant 20 X 5 N35 peut absorber 7,065 kilogrammes d'objets.

Les aimants en néodyme sont-ils sûrs ?

Oui, les aimants en néodyme sont généralement sans danger pour l'homme, mais ils peuvent être dangereux s'ils sont avalés par des enfants ou des animaux domestiques. En outre, les aimants au néodyme peuvent endommager les équipements électroniques tels que les cartes de crédit, les ordinateurs et les téléphones. En effet, les champs magnétiques puissants générés par les aimants au néodyme peuvent interférer avec ces mémoires magnétiques et ces appareils électroniques, entraînant un dysfonctionnement, voire des dommages permanents.

Peut-on toucher les aimants en néodyme en toute sécurité ?

D'une manière générale, oui ! Les aimants en néodyme peuvent être touchés en toute sécurité. Toutefois, il est préférable d'éviter tout contact avec la peau ou les parties du corps, car les aimants en néodyme peuvent pincer la peau lorsque deux d'entre eux sont rapprochés ou lorsqu'un aimant est attiré par certains métaux. 

Utilisation illégale d'aimants en néodyme

L'une des utilisations illégales les plus préoccupantes de ces aimants consiste à les utiliser comme jouets ou objets décoratifs, ce qui peut entraîner des blessures graves en cas d'ingestion ou d'inhalation. Une autre utilisation dangereuse des aimants au néodyme consiste à les utiliser comme faux piercings pour la langue ou le corps, ce qui peut entraîner une ingestion accidentelle ou un étouffement.

En outre, certains individus utilisent ces aimants pour fabriquer des armes artisanales, menaçant ainsi la sécurité publique. Il est également illégal d'utiliser des aimants au néodyme d'une manière qui pourrait interférer ou endommager la sécurité publique ou les systèmes de transport. Il s'agit notamment de les utiliser à proximité de voies ferrées, de systèmes de navigation aérienne ou de lignes électriques. 

En conclusion

Les aimants en néodyme sont des matériaux polyvalents et puissants qui peuvent être utilisés de différentes manières. Qu'il s'agisse de petites applications telles que les bijoux ou de machines plus complexes, ces aimants de terre rare ont de nombreuses utilisations. Bien qu'ils requièrent une attention particulière en raison de leur force, les aimants au néodyme peuvent être utilisés pour toute une série de projets si l'on prend les précautions qui s'imposent. Avec la disponibilité croissante de ces matériaux, il est facile de comprendre pourquoi tant de gens se tournent vers les aimants en néodyme pour leurs besoins.