Chez Dexter, nous sommes le principal fournisseur d’accouplements magnétiques sur mesure de l’industrie des aimants. Nous proposons trois types de couplages : synchrone, tourbillon et hystérésis.
Un couplage magnétique est un appareil capable de transmettre un mouvement à travers l’espace sans contact physique. Des forces magnétiques attractives et répulsives sont exploitées pour agir de manière linéaire ou rotative.
Cherchez-vous à trouver un fabricant et un fournisseur d’accouplements renommés et fiables ? Ne cherchez pas plus loin que Dexter Magnetic Technologies. Nous proposons à nos clients des produits de couplage magnétique durables de qualité supérieure. Notre réputation en tant que fabricant d’accouplements est sans précédent. Notre équipe expérimentée se concentre sur la livraison des meilleurs produits aux prix les plus compétitifs.
Nous proposons une large gamme de produits fiables pour répondre aux besoins variés des différents clients. Certains d’entre eux sont synchrones (classe 1), à courants de Foucault (classe 2), à hystérésis (classe 3), coaxiaux, couples, face à face, tubulaires et coupleurs planaires. Vous pouvez choisir celui qui vous convient le mieux en fonction de vos besoins et de votre budget.
Nous suivons les pratiques de fabrication les plus avancées et les plus éthiques pour garantir la meilleure qualité et fiabilité. Nos normes de production de couplage magnétique sont à égalité avec les meilleures normes internationales. Chez Dexter, nous allions une fabrication raffinée à une conception magnétique innovante pour offrir la meilleure expérience d’achat à nos clients.
Prototypage rapide pour les couplages magnétiques
Le prototypage de votre couplage est une étape critique pour garantir que la solution magnétique réponde à vos besoins et exigences. Chez Dexter, notre service de prototypage rapide combine une expertise et une technicité approfondies avec un équipement dédié pour répondre à vos besoins dans les délais impartis.
Les commandes de raccords sur-mesure suivent en deux étapes : la faisabilité et l’ingénierie.
Dans la phase de faisabilité, nous travaillons avec vous pour discuter des informations de conception / fabrication nécessaires (si un NDA est requis pour le transfert d’informations, un sera initié). À la fin de la phase de faisabilité, vous aurez une compréhension de la pertinence technique de notre solution et une estimation des coûts.
Si les estimations fournies dans l’étude de faisabilité sont appropriées, un devis formel sera créé pour vous qui comprend les frais d’ingénierie (parfois évalués avant de commencer le processus de conception). Le processus de conception est interactif et impliquera une communication régulière avec nos ingénieurs pour assurer la conformité à vos requêtes.
Après le processus de faisabilité, nous allons créer et tester en interne des prototypes pour la conformité aux spécifications dimensionnelles et aux exigences de force / couple.
Contactez-nous pour en savoir plus sur les couplages magnétiques et notre service de prototypage rapide.
A propos des accouplement magnétiques:
Dans sa forme la plus simple, un couplage magnétique est composé de deux composants : un arbre d’entrée et une sortie.
L’arbre d’entrée est la partie du mécanisme reliée au moteur principal (moteur). Grâce à l’interaction magnétique, l’arbre de sortie réagit au mouvement de l’arbre d’entée, entraînant une transmission sans contact d’énergie mécanique. Cette transmission de puissance sans contact présente de multiples avantages :
- Isolation des composants, qui minimise ou élimine les vibrations mécaniques grâce à l’amortissement magnétique et permet l’insertion d’une barrière mécanique entre l’arbre d’entrée et de sortie pour isoler deux environnements, et permet un fonctionnement sous des pressions différentes.
- Haute tolérance de désalignement axial, radial et angulaire entre le moteur principal et la charge.
- Tolérance de variation de vitesse et de régulation entre le moteur principal et la charge.
Synchrone (Classe 1):
Comme son nom l’indique, ce couplage est une version synchrone qui se traduit par une relation 1: 1 entre le mouvement de l’arbre d’entrée et de sortie. Comme enseigné dans les écoles primaires, comme les pôles magnétiques (Nord-Nord et Sud-Sud) se repoussent tandis que les pôles opposés (Nord-Sud) s’attirent, les couplages synchrones exploitent ces caractéristiques “attrayantes” et “répulsives” pour produire un mouvement. En plaçant un réseau d’aimants permanents à pôles alternatifs (NSNS) sur l’entrée et un réseau équivalent d’aimants permanents à pôles alternatifs sur la sortie, un circuit magnétique «couplé» est produit avec chaque pôle Nord et Sud dans l’arbre d’entrée lié à chaque pôle Sud et Nord respectifs dans l’arbre de sortie.
Au fur et à mesure que le conducteur se déplace par rapport au suiveur, les pôles magnétiques commencent à se chevaucher, conduisant à un effet « poussé-tiré » et à un mouvement conséquent. L’ampleur de la force résultante dépend non seulement de la quantité de chevauchement, mais également des caractéristiques du matériau magnétique choisi et de la distance de séparation entre le conducteur et le suiveur.
À un certain déplacement, cependant, les capacités de production de force d’accouplement sont atteintes. Un déplacement au-delà de ce point entraîne un découplage. Ce découplage se manifeste comme une action à cliquet résultant de pôles magnétiques similaires, le conducteur et le suiveur se repoussant. Contrairement à son équivalent mécanique, cependant, le découplage n’entraîne généralement pas de dommages permanents ; et la synchronisation est relancée au prochain point de couplage du pôle magnétique.
Avantages : La plus grande densité de force volumétrique.
Inconvénients : limité à un rapport de transmission de 1: 1
Utilisation : appareils nécessitant un couplage direct sans glissement pendant le fonctionnement
Courants de Foucault (Classe 2)
Ce couplage est une version asynchrone qui repose sur un décalage de vitesse entre le conducteur et le suiveur pour produire une force. Un réseau d’aimants permanents à pôles alternés (N-S-N-S) est placé sur l’arbre d’entrée ou de sortie, et un matériau électriquement conducteur (généralement de l’aluminium ou du cuivre) est placé sur le composant associé.
Lorsque l’entrée se déplace par rapport à la sortie, un courant électrique est induit dans le matériau conducteur, ce qui se traduit par un champ magnétique qui s’oppose aux aimants permanents et « accouple » les deux composants. La loi d’ampères régit la relation entre les champs électriques et magnétiques induits. L’ampleur de la force résultante est directement liée à:
- La différence de vitesse entre les deux composants
- Caractéristiques du matériau magnétique
- Résistivité des milieux conducteurs
- Largeur de la séparation entre l’entrée et la sortie.
Contrairement au couplage synchrone (classe 1), cette version asynchrone est un dispositif à perte et sujette à dissipation chaleur ohmique résultant des champs électriques induits.
Avantages : décalage de vitesse entre l’entrée et la sortie.
Inconvénients : Transmission à perte – peut nécessiter un refroidissement actif, une densité de force volumétrique réduite
Utilisation : Pour les mouvements asynchrones ou les changements de force / couple en fonction de la vitesse (dispositifs de freinage)
Hystérésis (Classe 3)
En tant qu’hybride des technologies de classe 1 et de classe 2, ce couplage est généralement utilisé de manière asynchrone comme limiteur de force, mais peut aussi être utilisé dans un état synchrone. Un réseau d’aimants permanents à pôles alternés (N-S-N-S) est placé sur l’entrée ou la sortie, et un matériau facilement magnétisé / démagnétisé appelé Hysterloy est placé sur le composant de couplage. Au repos, le réseau d’aimants permanents est conçu pour magnétiser le Hysterloy, résultant en un circuit magnétique couplé de manière synchrone *. Si ces forces suffisent pour l’application, ce couplage fonctionnera dans un état synchrone.
La densité de force volumétrique peut être de plusieurs ordres de grandeur inférieure à celle du couplage de classe 1 en raison des caractéristiques magnétiques de l’Hysterloy.
Cependant, si le moteur principal produit un couple supérieur à la limite de glissement du fonctionnement synchronisé de cet accouplement, l’entrée se dissocie de la sortie et commence à glisser. Ce glissement amène l’Hysterloy à parcourir sa boucle de magnétisation (magnétiser-démagnétiser-magnétiser) via les aimants permanents sur le composant de couplage qui se déplacent maintenant par rapport à lui. Comme le couplage par courants de Foucault de classe 2, le champ magnétique des aimants permanents est utilisé et converti. Cependant, contrairement au couplage par courants de Foucault où l’énergie du champ magnétique est convertie en courant électrique (et en chaleur), la progression cyclique autour de la boucle de magnétisation de l’Hysterloy (boucle d’hystérésis) utilise l’énergie magnétique pour convertir l’état de magnétisation de l’Hysterloy du pôle Nord au pôle Sud. Du fait de cette variante du mécanisme de conversion d’énergie, le couplage par hystérésis est beaucoup moins sujet (mais pas complètement exclu) au chauffage ohmique.
Contrairement au couplage entièrement synchrone qui « cliquette » lorsqu’il dépasse son seuil de glissement synchrone, ce couplage continue de fonctionner en douceur à des vitesses asynchrones tout en maintenant le seuil de glissement. Ceci est accompli sans le chauffage ohmique inhérent au couplage de classe 2. Par conséquent, ce couplage de classe 3 fournit une solution synchrone qui peut être découplée et fonctionner dans un état asynchrone.
Avantages : Pas de cliquet en état de fonctionnement asynchrone et chauffage minimal pendant le fonctionnement asynchrone.
Inconvénients : faible densité de force volumétrique. Tailles limitées de matériaux Hysterloy.
Utilisation : Pour les mouvements asynchrones ou les limitations de force / couple telles que les boucheuses de bouteilles et les dispositifs de tension.
Types d’accouplement :
Les accouplements magnétiques sont capables de transmettre des forces à la fois linéairement et en rotation. Par conséquent, en plus de sélectionner la classe de couplage requise (synchrone, courant de Foucault ou hystérésis), le type de couplage doit également être spécifié.
Il existe deux types d’accouplements, de couple et linéaire. Comme leur nom l’indique, les coupleurs de couple sont utilisés pour transmettre des forces en rotation tandis que les coupleurs linéaires sont utilisés pour transmettre des forces de manière linéaire. Comme on pouvait s’y attendre, chaque type de couplage possède également une variété de topologies géométriques qui peuvent être utilisées pour répondre à l’intention de conception. Les détails de ces configurations se trouvent ci-dessous.
Accouplement rotatif : Coaxial
Les couplages magnétiques coaxiaux sont configurés de sorte qu’un membre du couplage soit complètement imbriqué dans le diamètre intérieur du deuxième membre. Les deux composants partagent un axe commun autour duquel les deux tournent.
Désalignement axial – Très tolérant. En fait, il peut facilement être conçu pour s’adapter à un très grand désalignement axial si nécessaire.
Désalignement radial – Tolérant. Le degré de tolérance est basé sur l’entrefer. Plus l’entrefer est grand, plus la tolérance au désalignement radial est grande. De grands décalages radiaux dans un accouplement étroitement espacé peuvent entraîner des charges radiales excessives sur les roulements.
Désalignement angulaire – Tolérant. Le degré de tolérance est basé sur l’entrefer. Plus il est grand, plus la tolérance au désalignement angulaire est grande.
Accouplement rotatif : face à face
Les couplages magnétiques face à face sont configurés de sorte que le flux magnétique soit transféré sur les faces plates des ensembles cylindriques. Les deux composants sont attirés l’un vers l’autre axialement et nécessitent généralement un support de palier de poussée supplémentaire pour une intégration correcte.
Désalignement axial – légèrement tolérant. La quantité de transmission de couple est directement proportionnelle à l’espacement axial et au nombre d’aimants utilisés dans la conception. De petites variations de l’entrefer peuvent entraîner de grands changements de couple
Désalignement radial – Très tolérant.
Désalignement angulaire – Tolérant. En raison de la relation entre la transmission de couple et l’espacement axial, des désalignements angulaires élevés peuvent entraîner des réductions inattendues du couple
Accouplement linéaire tubulaire
Les couplages magnétiques tubulaires sont configurés de telle sorte qu’un membre du couplage soit complètement imbriqué dans le diamètre intérieur du deuxième membre. Les deux composantes partagent un axe commun autour duquel les deux se translatent.
Désalignement axial – Tolérant. Par définition, les couplages linéaires s’alignent axialement. En tant que tel, tout désalignement conduira l’arbre d’entrée à tirer la sortie en position.
Désalignement radial – Tolérant. Le degré de tolérance est basé sur l’entrefer. Plus il est grand, plus la tolérance au désalignement radial est grande. De grands décalages radiaux dans un accouplement étroitement espacé peuvent entraîner des charges radiales excessives sur les roulements ou les arbres.
Désalignement angulaire – Tolérant. Le degré de tolérance est basé sur l’entrefer. Plus l’espacement est grand, plus la tolérance au désalignement angulaire est grande.
Accouplements linéaires plans
Les couplages magnétiques plans sont configurés de sorte que le flux magnétique soit transféré autour des faces plates de l’ensemble magnétique. Les deux composants sont attirés l’un par l’autre et nécessitent généralement un support de palier supplémentaire pour une intégration correcte.
Désalignement plan (direction du mouvement) – Tolérant. De manière inhérente, les couplages linéaires s’alignent axialement. En tant que tel, tout désalignement conduira le conducteur à tirer le suiveur en position.
Désalignement plan (perpendiculaire à la direction du mouvement) – Très tolérant. Des conceptions peuvent être produites pour contraindre 2-DOF si nécessaire.
Désalignement angulaire – Tolérant. La quantité de désalignement angulaire dépend de l’entrefer entre les deux éléments.
Aide à la conception:
- De quel type d’accouplement avez-vous besoin ?
- Linéaire
- Rotatif
- Quelle topologie considérez-vous ?
- Face à face (couplage rotatif)
- Coaxial (couplage rotatif)
- Tubulaire (linéaire)
- Plan (accouplement linéaire)
- Quelle est la force ou le couple que vous voulez transmettre ?
- Quelle classe d’accouplement considerez-vous pour votre application ?
- Classe I – Synchrone
- Classe II – à courants de Foucault
- Classe III – Hysteresis
- Quelle est la vitesse de fonctionnement de l’accouplement ? (vitesse réelle ou tours/min)
- Une barrière entre l’entrée et la sortie est-elle nécessaire ? Si oui, quelle est la différence de pression à tenir ?
- Quelle est la plage de température de fonctionnement de l’accouplement ?
- La tenue aux éléments corrosifs ou des fluides est-elle à prendre en compte ? Si oui, de quel type s’agit-il ?
- Contraintes géométriques:
- Entrée
- Diamètre de l’arbre
- Type de montage
- Vis de serrage et clé
- Compression (bout d’arbre fileté)
- Serrage conique (disponible dans certaines tailles uniquement)
- Diamètre extérieur maximal
- Longueur maximale
- Sortie
- Diamètre de l’arbre
- Type de montage
- Vis de serrage et clé
- Compression (bout d’arbre fileté)
- Serrage conique (disponible dans certaines tailles uniquement)
- Longueure maximale
- Le support de roulement (radial et axial) et généralement prévu à l’extérieur du système d’accouplement, mais peut-être intégré à la conception. Le support de roulement doit-il être intégré à l’accouplement ?
- Un équilibrage dynamique est-il requis (pour les systèmes rotatifs) ?
Matériaux
MATÉRIAUX MAGNÉTIQUES – En fonction de l’application. Généralement basé sur les exigences de résistance thermique et à la corrosion.
NdFeB – Températures allant jusqu’à 150°C. Traitement anticorrosif requis.
SmCo – Températures allant jusqu’à 350°C. Traitement anticorrosif optionnel.
Keramik – Températures allant jusqu’à 250°C. Traitement anticorrosif non-requis.
Hysterloy (Classe 3- Accouplement à hystérésis) – Températures allant jusqu’à 350°C. Traitement anticorrosif non-requis.
MATÉRIAUX ÉLECTRIQUEMENT CONDUCTEURS – Généralement basés sur des contraintes de coût et de taille.
Aluminium – Faible coût. Conductivité électrique modérée à élevée.
Kupfer – Coût modéré. Haute conductivité.
STRUCTURE DU PILOTE ET DU SUIVEUR – Dépend de l’application. Généralement basé sur la résistance à la corrosion et les contraintes de coût.
Aciers laminés à froid (1018, 1045, etc.) – Matériaux magnétiques bon marché. Protection anticorrosion recommandée. Résistance mécanique faible à modérée.
Aciers alliés (4140, 4340, etc.) – Matériau magnétique de coût faible à modéré. Protection anticorrosion en option. Haute résistance mécanique.
Aciers inoxydables non magnétiques (316, 304, etc.) – Coût modéré. Protection anticorrosion non requise. Généralement utilisé pour les unités scellées hermétiquement. Faible résistance mécanique.
Aciers inoxydables magnétiques (416, 430, 17-4PH, etc.) – Coût modéré à élevé. Protection anticorrosion en option. Résistance mécanique faible à élevée dépendante du traitement thermique.
Super alliages de Nickel (Inconel, Hastelloy, Monel, etc.) – Coût très élevé. Très haute résistance mécanique. Protection anticorrosion non requise.
Cuivre au béryllium – Coût très élevé. Très haute résistance mécanique. Protection anticorrosion non requise.
Aluminium – Coût très bas. Faible résistance mécanique. Protection anticorrosion non requise.
BARRIÈRE – Généralement basée sur les exigences de pression et de vitesse.
Aciers inoxydables non magnétiques pour applications à pression modérée et à vitesse modérée. – Coût modéré. Protection anticorrosion non requise. Faible résistance mécanique. Faible conductivité électrique.
Super alliages de Nickel (Inconel, Hastelloy, Monel, etc.) Applications haute pression et haute vitesse. – Coût très élevé, très haute résistance mécanique. Protection anticorrosion non requise. Très faible conductivité électrique.
Plastiques (nylon, téflon, delrin, super plastiques, etc.) applications à haute vitesse, basse pression et de force précise. Coût faible à élevé. Faible résistance mécanique. Protection anticorrosion non requise. Non conducteurs.
Céramiques usinables. Souhaitables pour application à haute vitesse, pression modérée, et force précise. Coûts modérés à élevés. Force faible à modérée. Protection anticorrosion non requise. Non conducteurs.
Foire Aux Questions
Veuillez consulter notre FAQ sur les couplages magnétiques dans notre centre de ressources.