Ingénierie Magnétique Appliquée

Chez IMA, l’ingénierie est à l’origine de l’innovation et de la performance

Notre division ingénierie associe une vision technique de pointe à une capacité d’analyse avancée pour la conception, le développement et l’optimisation de solutions magnétiques sur mesure.

Afin de garantir une réponse agile et adaptée à la complexité de chaque projet, nous structurons notre approche technique selon les niveaux d’intervention suivants :

  1. Calculs et simulations.
  2. Ingénierie magnétique appliquée.
  3. Production de systèmes magnétiques sur mesure.
  4. Prototypage d’aimants.
  5. Validation, certification et mesure des aimants.

Vous souhaitez en savoir plus sur les différents services proposés par notre département d’ingénierie?
Sélectionnez l’un des domaines ci-dessous afin d’accéder aux informations techniques dont vous avez besoin :

Calculs et simulation

Sécurisez les performances de votre projet avant fabrication

Chez IMA, nous transformons les concepts en solutions techniques grâce à la Méthode des Éléments Finis (FEM). Cette technologie nous permet de modéliser et de prédire le comportement magnétique dans des environnements 2D et 3D, en intégrant vos exigences à notre savoir-faire spécialisé. Le résultat : un processus de développement accéléré qui réduit les incertitudes et optimise les coûts dès les premières phases de conception.

Quels sont les avantages des simulations FEM?

L’intégration des calculs et simulations dès les premières étapes du projet constitue un avantage concurrentiel majeur :

Réduction du Time-to-Market

Nous accélérons les cycles de développement en validant le fonctionnement de manière numérique.

Optimisation des coûts et des matériaux

Nous maximisons l’utilisation de matériaux tels que le néodyme afin de concevoir des systèmes plus rentables et plus performants.

Réduction des risques

Nous éliminons les erreurs de conception et de production avant tout investissement dans des prototypes physiques.

Validation fonctionnelle

Vous bénéficiez d’une compréhension approfondie et détaillée du comportement du produit final.

Optimisation des performances magnétiques

Nous ne nous contentons pas de simuler des données : nous prédisons des comportements réels. Grâce à la combinaison des logiciels FEM et de notre expertise en ingénierie, nous sommes en mesure de déterminer avec précision des paramètres critiques pour votre application :

  • Analyse du flux et de la profondeur du champ magnétique afin de projeter avec précision sa portée dans l’espace.
  • Validation de la précision de commutation et de l’influence du champ sur les composants électroniques environnants.
  • Identification des pics et creux d’induction afin de garantir l’homogénéité magnétique.
  • Détermination de la force maximale d’attraction et de maintien sur des objets ferromagnétiques.
  • Analyse du comportement des systèmes commutables afin de garantir une désactivation propre et contrôlée.
  • Simulation de la capacité de capture de particules dans des flux liquides ou de poudres industrielles.

Détermination de la qualité de l’aimant

Quel grade magnétique est le plus adapté à votre application? Chez IMA, nous vous accompagnons dans le choix technique du matériau afin de garantir que vos ensembles magnétiques conservent leurs performances opérationnelles tout au long de leur cycle de vie.

Un aimant mal sélectionné peut subir une démagnétisation due à des variations thermiques ou à des champs opposés. Nos experts analysent ces risques afin d’éviter toute perte de flux indésirable.

Classification des grades : de N35 à N52UH et alliages spéciaux

Chaque matériau magnétique est défini par son produit énergétique maximal, généralement mesuré en MGOe (Mega Gauss Oersted), valeur indiquant la puissance de l’aimant.

  • Néodyme (NdFeB) : Classifications Nxx indiquant la densité énergétique du matériau. Plus la valeur est élevée (par exemple N52), plus la puissance obtenue est importante pour un volume réduit.
  • Suffixes thermiques : nous vous aidons à interpréter les désignations telles que SH, UH ou EH, essentielles pour garantir la stabilité thermique du composant.

Facteurs critiques dans la détermination du grade optimal

Notre objectif est d’identifier la qualité d’aimant idéale. Pour cela, nous évaluons :

  • Le comportement du matériau via un logiciel de calcul afin de prédire sa réponse sous contrainte.
  • L’influence de la température sur les propriétés magnétiques. Alors que le néodyme offre les meilleures performances à température ambiante, des alliages tels que le samarium-cobalt (SmCo) s’avèrent supérieurs dans les environnements à haute température.
  • La présence de champs magnétiques externes susceptibles de compromettre l’intégrité fonctionnelle de la pièce.

Quels calculs pouvons-nous réaliser?

Calcul de la force de rétention magnétique

Nous évaluons et déterminons la force nécessaire pour séparer un aimant d’un autre aimant ou d’une plaque en acier.

Calcul magnétique FEM 3D

À l’issue des simulations, nous déterminons l’aimant le mieux adapté à l’intensité du champ magnétique requise par votre projet, tout en optimisant les coûts.

Détermination de la rémanence

Mesure permettant de déterminer la quantité de magnétisme résiduel conservée par l’aimant après magnétisation.

Évaluation de la coercivité de votre aimant

Cette mesure permet de déterminer la résistance de l’aimant à la démagnétisation lorsqu’il est exposé à un champ magnétique externe.

Ingénierie magnétique

Des solutions sur mesure qui maximisent la performance de votre projet

Dans le développement des technologies de pointe, l’aimant constitue un élément essentiel d’une architecture complexe. Chez IMA, nos ingénieurs ne se limitent pas à fournir des matériaux : ils transforment les lois du magnétisme en avantages compétitifs concrets pour votre application.

Expertise et collaboration technique

L’ingénierie magnétique exige une approche transversale, avec un objectif constant de précision maximale. Pour y parvenir, nos ingénieurs collaborent étroitement avec vos équipes de conception afin de garantir que le comportement de l’aimant optimise les performances globales du dispositif.

Notre expertise nous permet de transformer les défis techniques en solutions d’ingénierie robustes et fiables.

Développement d’aimants sur mesure

Chaque aimant possède des propriétés spécifiques qui doivent être parfaitement alignées avec les exigences du produit final. Pour y parvenir, nos spécialistes évaluent les facteurs clés suivants :

Fonctionnalité spécifique

Nous définissons avec précision les propriétés requises, telles que la direction de magnétisation, les tolérances et les revêtements, en fonction du rôle de l’aimant au sein de l’ensemble.

Durabilité

Nous projetons la durée de vie du composant en tenant compte de son exposition aux agents externes et aux contraintes mécaniques.

Maintenance et sécurité

Nous concevons des systèmes qui facilitent l’exploitation tout en garantissant la protection des utilisateurs et des équipements.

Optimisation des coûts

Nous recherchons le juste équilibre technico-économique afin de garantir un design évolutif et une efficacité optimale tout au long de la chaîne d’approvisionnement.

Ne laissez pas les performances de votre produit au hasard. Contactez notre équipe d’ingénierie magnétique afin de développer une solution sur mesure, conçue spécifiquement selon les exigences de votre application.

Production de systèmes magnétiques sur mesure

Technologie et précision dans la fabrication de composants critiques

La différence entre un prototype et un composant industriel performant réside dans la méthode de fabrication. Chez IMA, nous associons des matériaux haute performance à des procédés d’assemblage avancés afin de fournir des systèmes magnétiques personnalisés, tout en garantissant une traçabilité totale et une fiabilité maximale à chaque série de production.

Soudage ultrasonique des aimants

Grâce à la technologie des ondes ultrasoniques à haute fréquence, nous assurons une intégration structurelle des composants magnétiques dans des carters durables, offrant une alternative supérieure aux fixations mécaniques ou aux adhésifs.

  • La meilleure solution pour encapsuler des aimants dans des boîtiers thermoplastiques, créant une barrière étanche contre l’humidité et les agents externes.
  • Le procédé génère une chaleur minimale et localisée, éliminant tout risque de démagnétisation thermique. L’aimant permanent conserve ainsi l’intégralité de sa force magnétique.
  • Permet le scellement, l’insertion et la fusion de pièces avec des tolérances strictes, garantissant un alignement et une connexion parfaits de tous les composants.
  • Le boîtier protège les alliages magnétiques fragiles, empêchant la fragmentation des particules sous pression continue tout en maintenant un volume et un champ magnétique constants.
  • L’absence de visserie ou d’adhésifs permet d’obtenir des ensembles esthétiquement irréprochables et parfaitement adaptés à une production en grande série.

Assemblage par collage des aimants

Grâce à cette méthode, nous assemblons des aimants de presque tous types de matériaux sans contrainte thermique, garantissant une liaison structurelle durable au moyen de procédés rigoureusement contrôlés.

  • Contrairement à d’autres méthodes, le collage permet d’intégrer les composants magnétiques avec des métaux, polymères ou céramiques de manière sûre et efficace.
  • Nous réalisons le collage dans des conditions constantes de température et d’humidité afin de garantir une polymérisation optimale de l’adhésif et une résistance maximale.
  • Le processus débute par une préparation minutieuse de surface avant l’application de l’adhésif et le déclenchement de la réaction chimique.
  • Nous minimisons les rebuts tout au long du processus, garantissant des assemblages fiables dès la première unité tout en optimisant les coûts.

Aimants surmoulés

L’application d’un revêtement en caoutchouc ou en polymères techniques nous permet de protéger les ensembles magnétiques contre les environnements agressifs, tout en améliorant leur fonctionnalité et leur ergonomie.

  • Le revêtement intégral transforme les aimants en composants étanches et résistants à la poussière, constituant une solution idéale pour les applications exigeant un haut niveau d’hygiène ou une exposition à l’humidité.
  • La finition polymère apporte une texture antidérapante qui protège les surfaces de contact tout en améliorant le maintien mécanique.
  • Notre département technique vous accompagne dans le choix du matériau élastomère le plus adapté selon les exigences chimiques, thermiques et mécaniques de votre application, afin que le revêtement n’interfère pas avec les performances magnétiques.
  • Nous fabriquons des systèmes magnétiques prêts à être assemblés, permettant de regrouper plusieurs opérations en une seule phase et ainsi réduire les coûts globaux de production.
  • Le revêtement agit comme un amortisseur face aux impacts et vibrations, prévenant la rupture des alliages magnétiques et garantissant un fonctionnement stable à long terme.

Aimants moulés par injection

Grâce à une technologie avancée, nous réalisons la fusion thermique d’aimants et de polymères dans un seul corps solide, sans recours aux adhésifs, créant ainsi des composants hybrides.

  • Nous injectons directement du plastique sur l’aimant, ou utilisons des composés magnétoplastiques (magnetoplastics), éliminant les étapes intermédiaires d’assemblage afin d’obtenir une pièce monobloc et indivisible.
  • L’utilisation de moules multi-empreintes permet une production en grande série avec des coûts optimisés.
  • Cette technologie permet d’intégrer le magnétisme dans des géométries impossibles à réaliser par usinage ou assemblage manuel, optimisant ainsi l’espace et le poids du produit final.
  • Cette méthode est particulièrement adaptée aux thermoplastiques et thermodurcissables à faible point de fusion, garantissant que le choc thermique n’altère pas les propriétés du matériau magnétique.
  • La pièce finale est obtenue directement depuis le moule, simplifiant la chaîne logistique et réduisant les risques de désalignement mécanique entre l’aimant et son support plastique.

Assemblage mécanique

Nous réalisons l’assemblage de systèmes magnétiques complexes au moyen de fixations mécaniques de haute précision, garantissant une qualité maximale dès la première unité fabriquée.

  • Les opérations d’assemblage sont réalisées dans des installations à température et humidité contrôlées afin de garantir le maintien des tolérances mécaniques et des propriétés magnétiques tout au long du processus.
  • Nous intégrons des solutions basées sur des axes, bagues et visseries techniques simplifiant l’intégration de l’aimant dans votre produit final, réduisant ainsi les temps de manipulation sur vos lignes d’assemblage.
  • Nous supprimons les opérations intermédiaires dans vos installations en fournissant des ensembles magnétiques prêts à l’emploi, générant ainsi un gain direct de temps et de coûts.
  • Nous développons des systèmes de fixation sur mesure capables de résoudre des problématiques critiques de conception, allant de solutions standard à des composants hautement spécifiques adaptés à la géométrie de votre application.
  • Nos ingénieurs appliquent des méthodes d’assemblage auditées afin de minimiser les erreurs et de garantir que chaque système mécanique réponde fidèlement aux essais de charge et aux exigences fonctionnelles.

Soudage laser des aimants

Nous disposons de notre propre technologie de soudage laser à fibre intégrée à notre ligne de production. Cette capacité interne nous permet de fabriquer des composants magnétiques entièrement finalisés, garantissant une étanchéité hermétique et une résistance structurelle supérieure, sans dépendre de fournisseurs externes.

  • Cette technologie est spécialement conçue pour les applications nécessitant une protection totale et une finition esthétique irréprochable, permettant la fabrication de boîtiers étanches haute durabilité pour les environnements corrosifs ou soumis à des exigences d’hygiène élevées.
  • La forte concentration d’énergie du laser à fibre permet une pénétration profonde avec un impact thermique extrêmement réduit, protégeant les propriétés magnétiques de l’aimant interne contre toute démagnétisation potentielle.
  • Le contrôle précis du bain de fusion permet d’obtenir des soudures propres, homogènes et exemptes de défauts de surface, supprimant la nécessité d’opérations de reprise ou de retouche.
  • Grâce à cette technologie, nous optimisons les cycles de production et réduisons les coûts opérationnels, permettant des délais de livraison plus rapides et plus compétitifs.
  • Par le contrôle de la dynamique du plasma, nous générons une agitation électromagnétique du bain de fusion qui homogénéise la structure interne de la soudure, augmentant ainsi la robustesse mécanique de l’ensemble.
  • Cette station renforce notre engagement à maîtriser 100 % du processus de fabrication, depuis la conception magnétique jusqu’à l’encapsulation finale du produit.
Laboratorio Ima Magnets

Prototype d’aimants

Du concept à la fabrication de l’aimant

Chez IMA, le développement de prototypes constitue une étape clé pour réduire les risques et optimiser les performances de votre produit. Notre équipe d’ingénierie met à profit son expertise en science des matériaux afin de concevoir des systèmes magnétiques avec l’alliage le plus adapté, garantissant que le concept initial soit fonctionnel, sûr et techniquement viable avant le passage à la production en série.

Essais de validation du concept

Nous concevons et testons des prototypes réels afin d’obtenir des données précises sur les performances magnétiques dans des conditions d’utilisation réelles.

Garantie qualité

Nous vérifions chaque échantillon afin de garantir que le comportement magnétique respecte strictement les spécifications définies lors de la conception.

Simulation de production en série

Le prototype nous permet d’évaluer la faisabilité de fabrication à grande échelle et d’ajuster les procédés avant le lancement industriel.

Efficacité opérationnelle

Nous concevons le prototype de manière à réduire les temps de cycle et à minimiser les rebuts pendant la phase de fabrication.

Maîtrise budgétaire

Nous optimisons la combinaison des matériaux et des méthodes d’assemblage afin de maintenir les coûts dans les marges prévues.

Sécurité certifiée

Nous validons l’intégrité structurelle et la sécurité du système afin de protéger aussi bien les utilisateurs que les équipements industriels.

Validation, mesure et certification des aimants

Une précision technique conforme aux standards les plus exigeants

Chez IMA, la qualité n’est pas une option, c’est une garantie. Là où d’autres fournisseurs se limitent à des contrôles élémentaires, nous soumettons chaque composant à un contrôle qualité complet au sein de notre laboratoire certifié selon la norme ENAC ISO/IEC 17025, en conformité avec les standards internationaux les plus exigeants de l’industrie.

Scanner optique 3D

Nous utilisons la technologie de numérisation optique GOM afin de capturer la géométrie complète des composants et systèmes magnétiques. Cette technique de mesure de nouvelle génération remplace la prise de points isolés par une analyse intégrale de la pièce, garantissant une précision absolue.

Capture complète de la géométrie

Contrairement aux méthodes conventionnelles, le scanner optique 3D génère un nuage de points ou un maillage polygonal, enregistrant chaque micron de l’objet afin de le reconstruire numériquement pour son analyse.

Validation précoce pendant la phase de conception

Nous déterminons avec une certitude totale si les dimensions et ajustements sont conformes avant toute avancée dans la chaîne de production, éliminant ainsi les erreurs d’assemblage.

Optimisation et réduction des rebuts

Les données obtenues sont extrêmement précises, nous permettant d’identifier les écarts les plus minimes, de mettre en œuvre rapidement des améliorations de procédé et de réduire les pertes de matière.

Rapports techniques et statistiques

Nous élaborons une documentation claire et détaillée intégrant des données statistiques de mesure, essentielle pour satisfaire aux standards qualité requis dans des secteurs tels que l’aérospatial.

Réduction des coûts et des délais

La précision des mesures évite des reconceptions ou ajustements coûteux en phase aval, accélérant les flux de travail tout en garantissant une qualité stable sur les productions de longue série.

Perméamètre

Nous utilisons le perméamètre afin d’analyser les propriétés magnétiques intrinsèques de chaque matériau à travers l’étude de sa courbe d’hystérésis. Cette technique joue un rôle fondamental dans les phases de conception et de validation afin de garantir que les aimants respectent strictement les spécifications techniques et les performances attendues.

Obtention de la courbe d’hystérésis (BH)

Grâce à la variation contrôlée de l’intensité du champ magnétique, nous générons la courbe complète définissant le comportement de l’aimant, permettant de visualiser la relation entre la densité de flux magnétique (B) et l’intensité du champ magnétique (H).

Mesure de la rémanence (Br)

Nous déterminons l’induction magnétique résiduelle conservée par l’aimant après magnétisation, validant ainsi les performances fondamentales du composant pour son application finale.

Évaluation de la coercivité (HcJ et HcB)

Nous analysons la résistance du matériau à la démagnétisation. Cette donnée est essentielle afin de garantir que l’aimant puisse résister à des champs opposés et à des conditions de fonctionnement sévères sans perte d’efficacité.
Alors que la valeur HcB indique l’intensité de champ nécessaire pour annuler le champ magnétique externe tant que celui-ci est appliqué, la valeur HcJ définit le seuil critique à partir duquel l’aimant perd sa magnétisation de manière irréversible. Ce paramètre est essentiel pour garantir la stabilité du système dans des conditions extrêmes.

Calcul du produit énergétique BHmax

Nous identifions le point d’efficacité énergétique maximale de l’aimant, permettant d’optimiser le volume de matériau nécessaire afin d’atteindre les performances recherchées.

Mesure de flux magnétique 3D

Dans des applications critiques telles que les capteurs, moteurs électriques ou actionneurs, la précision de l’orientation magnétique constitue un facteur de sécurité essentiel. Grâce à notre technologie de mesure tridimensionnelle, nous validons que la polarisation de chaque aimant correspond exactement aux exigences de conception, éliminant toute déviation angulaire susceptible de compromettre le système.

Détermination du moment magnétique selon les axes X, Y et Z

Nous utilisons des fluxmètres tridimensionnels associés à des logiciels avancés afin de calculer l’orientation réelle de la polarisation magnétique, garantissant que la frontière entre les pôles nord et sud soit parfaitement perpendiculaire à l’axe géométrique de la pièce.

Synchronisation précise pour capteurs et actionneurs

Nous garantissons une distribution du champ magnétique conforme aux spécifications afin que les capteurs réagissent au moment exact requis, évitant toute activation prématurée ou retard susceptible d’affecter les systèmes électroniques.

Contrôle des déviations angulaires

Nous détectons les écarts minimaux entre l’orientation réelle de la magnétisation et les spécifications théoriques, un facteur déterminant pour les performances du couple moteur dans les machines électriques et la précision des actionneurs.

Rapports de validation détaillés

Chaque mesure fait l’objet d’un rapport technique exhaustif, fournissant toute la documentation nécessaire afin de démontrer la sécurité, la fiabilité et la conformité de vos composants lors de tout audit.

Secteurs

À quels secteurs proposons-nous nos services d’ingénierie?

Notre département d’ingénierie magnétique appliquée met en œuvre l’ensemble des services précédemment mentionnés dans les secteurs suivants :

Questions Fréquentes

Nous vous invitons à contacter notre équipe pour toute question. Vous trouverez ci-dessous les réponses aux interrogations les plus fréquentes de nos clients.

À quoi sert la simulation FEM?

Grâce à la simulation par éléments finis (FEM), nous modélisons numériquement le comportement magnétique en 2D et 3D, optimisant l’utilisation de matériaux tels que le néodyme tout en réduisant les risques. Cette approche permet de valider le fonctionnement du système sans avoir à investir dans de multiples prototypes physiques.

Qu’est-ce que l’évaluation de la coercivité?

L’intensité du champ coercitif se distingue entre la force coercitive (HcB) de la densité de flux magnétique et la force coercitive (HcJ) de la polarisation magnétique :

  • Un aimant permanent perd sa densité de flux magnétique lorsqu’il est exposé à l’intensité de champ HcB, tout en conservant ses propriétés magnétiques une fois le champ supprimé.
  • La densité de flux générée est opposée, mais exactement équivalente à celle du champ de démagnétisation. Les deux effets se compensent mutuellement, sans incidence apparente sur le comportement de l’aimant. Lorsque le champ magnétique externe opposé est supprimé, les forces magnétiques persistent sous forme de rémanence magnétique.
  • Seule une intensité de champ HcJ entraîne une perte irréversible de polarisation ; dans ce cas, l’aimant perd sa magnétisation de manière permanente. Il ne présente alors plus de propriétés magnétiques jusqu’à une éventuelle remagnétisation. De manière analogue, il est également possible de définir l’intensité du champ électrique coercitif.

Comment choisir le grade magnétique adapté à mon projet?

L’aimant le plus puissant n’est pas toujours la meilleure solution. Notre département d’ingénierie évalue non seulement la puissance nécessaire, mais également des facteurs critiques tels que la température de fonctionnement et la présence de champs magnétiques externes afin d’éviter toute démagnétisation et de garantir la durée de vie du système.

Quelles méthodes d’assemblage proposez-vous pour garantir l’étanchéité des aimants?

Nous disposons de deux technologies principales pour assurer une étanchéité optimale : le soudage par ultrasons (idéal pour les boîtiers thermoplastiques) et notre propre station de soudage laser à fibre. Cette dernière est particulièrement adaptée aux composants nécessitant une finition en acier inoxydable (INOX) à haute durabilité et une étanchéité hermétique totale.

Peut-on intégrer des aimants dans des pièces plastiques complexes?

Grâce au moulage par injection, nous fusionnons thermiquement des aimants et des polymères en un seul corps solide. Il s’agit de la technique la plus efficace pour produire de grandes séries de pièces complexes, en optimisant le poids et l’espace tout en éliminant le besoin d’adhésifs ou d’assemblages manuels.

Comment garantissez-vous qu’un aimant destiné à un capteur commute au point exact?

Nous utilisons notre technologie de mesure de flux 3D afin de valider le moment magnétique selon les axes X, Y et Z, tout en détectant la moindre déviation angulaire. Nous garantissons ainsi une polarisation parfaite afin que les capteurs et actionneurs réagissent exactement au moment requis, sans retard ni erreur.

Vos processus sont-ils certifiés, notamment pour le secteur automobile?

Absolument. Comme vous pouvez le consulter sur notre site web, notre laboratoire inclut des services accrédités selon la norme UNE-EN ISO/IEC 17025 (portée spécifiée du laboratoire). Sur le plan organisationnel, l’entreprise applique également les standards qualité de l’industrie automobile (IATF 16949) ainsi que ceux des secteurs aéronautique, militaire et défense (EN 9100). L’ensemble de ces exigences est intégré au quotidien à travers notre système de management global de la qualité.