Aimants de levage

Un aimant de levage vous sera très utile lorsque vous souhaitez déplacer une pièce plus ou moins lourde ferromagnétique, donc contenant beaucoup de fer, comme l’acier ou la fonte d’acier. Ces produits sont des accessoires de levage qui portent de nombreux noms, comme aimant de levage, ventouse magnétique, préhenseur magnétique, poignée magnétique, porteur magnétique, griffe magnétique, etc. Cet accessoire de levage rendra votre tâche plus simple et plus rapide, tout en garantissant votre sécurité. Cet appareil est composé de différents éléments avec différentes caractéristiques. Le magnétisme est un phénomène physique, pas aussi simple qu’il n’y parait. Ne sélectionner pas un aimant de levage sans les conseils avisés d’un spécialiste du magnétisme. Il faut tenir compte de nombreux paramètres pour bien choisir votre aimant de levage. Depuis près de 20 ans, RM2M vous propose une large gamme d’aimants de levage et d’accessoires de levage, adaptés à vos besoins en matière d’équipements de levage et de préhension. Voici quelques informations essentielles qui vous aideront certainement à appréhender ces produits.

Qu’est-ce qu’un aimant de levage ?

Un aimant de levage est un appareil contenant un aimant permanent très puissant qui est généralement activé via une poignée de manœuvre. En partie supérieure, l’aimant de levage est équipé d’un anneau de préhension afin d’être saisi par le crochet d’un palan, d’un pont roulant, d’une grue ou d’une machine spéciale.

A quoi sert un aimant de levage ?

Un aimant de levage sert à manutentionner des pièces ferreuses plus ou moins lourdes. Plus les pièces seront riches en fer, bien plates, non recouvertes de peinture, et avec la semelle de l’aimant 100% en contact avec la pièce, plus l’aimant de levage sera efficace.

Quel est l’intérêt d’utiliser un aimant de levage ?

Cet accessoire de levage évite d’endommager la charge, contrairement à l’utilisation de pinces ou d’élingues entourant la pièce en acier que vous souhaitez soulever. L’aimant de levage évite de créer des points de préhension sur une pièce. Ainsi, il fait gagner beaucoup de temps lors de la manutention de charge ferreuse. Grâce à son pouvoir magnétique et suivant les modèles, il peut manipuler une charge allant de quelques kilogrammes à plusieurs tonnes. Il accepte de lever des charges plates et des charges cylindriques. Néanmoins, la puissance d’aimantation est proportionnelle entre autres à l’épaisseur de la pièce et est réduite de 50% si l’on lève des charges cylindriques. L’aimant de levage permet d’obtenir des gains de productivité important.

Où utiliser un aimant de levage ?

Cet accessoire est particulièrement utilisé dans les industries métallurgiques, comme les fonderies, les aciéries, les chaudronneries, les sociétés d’oxycoupage et d’usinage des métaux, de charpente métallique, et dans les sociétés de travaux publics.

Comment fonctionne un aimant de levage ?

L’aimant de levage, comme tous les aimants fonctionne suivant le phénomène physique appelé le magnétisme et donc attire toute pièce en fer. Les aimants de levage sont tous équipés d’aimants permanents. Les aimants de levage de faible puissance, prévus pour des manutentions manuelles, appelés communément poignées magnétiques, ou griffes magnétiques, sont généralement composés d’aimants en ferrite ou néodyme. Les plus gros modèles qui peuvent lever jusqu’à 300kg en conditions optimum. Les plus puissants modèles peuvent équiper un appareil de levage. Ces poignées magnétiques sont composées d’une plaque d’aimants collés à la résine dans une carcasse métallique qui protège les aimants. Au centre de la plaque est intégrée une poignée pivotante permettant de saisir la plaque d’aimants.  La plaque est ouverte en son milieu afin de pouvoir laisser passer l’extrémité de la poignée. Cette poignée peut pivoter sur 180° et est équipée d’un bossage à son extrémité. Entre 0 et 150° la poignée permet de saisir la griffe magnétique avec l’éventuelle pièce métallique qui est attirée par les aimants, ce qui permet de manutentionner cette pièce. En appuyant fortement sur la poignée, de 150 à 180°, la poignée avec le bossage fait levier entre la plaque d’aimant et la pièce métallique. Ainsi le levier crée un entrefer et permet d’écarter la pièce métallique de la plaque d’aimants, donc de décrocher la plaque d’aimant de la pièce métallique.

Les aimants de levage, ont un mécanisme plus sophistiqué. Il y a 2 aimants permanents dans un aimant de levage. Le premier aimant a la forme d’un parallélépipède avec un trou traversant dans le centre et dans la longueur de l’aimant. Cet aimant est magnétisé nord-sud perpendiculairement à l’axe du trou. Le second aimant est cylindrique et est placé dans le trou du premier aimant. Ce second aimant est aussi magnétisé nord-sud, perpendiculairement à l’axe de l’aimant cylindrique. La poignée d’aimantation ou de non aimantation est liée à l’aimant cylindrique. Elle permet de faire tourner d’un quart de tour l’aimant cylindrique dans l’aimant parallélépipédique. Cette poignée a 2 positions, ON et OFF, avec blocage en position ON. La force d’aimantation est maximum sous la semelle de l’aimant parallélépipédique, lorsque les flux magnétiques des 2 aimants sont dans le même sens, donc avec la poignée est en position ON. Lorsque la poignée est en position OFF, l’aimant cylindrique a son flux magnétique en opposition avec celui de l’aimant parallélépipédique et il n’y a plus d’aimantation sous la semelle de l’aimant. Attention, il est possible de basculer la poignée en position ON, uniquement si une pièce ferreuse suffisamment épaisse est en contact avec la semelle de l’aimant parallélépipédique. Grâce à la pièce ferreuse, le bouclage magnétique entre les pôles nord et sud se fait dans cette pièce en fer.

Quels matériaux sont utilisés dans un aimant de levage ?

L’alliage Néodyme enrichi en fer et en bore, désigné par NdFeB est l’alliage le plus utilisé dans les aimants de levage, mais pour des charges peu chaudes soit inférieure à 80°C. L’alliage SAMCO en samarium et cobalt est recommandé pour les charges chaudes avec une température maximum située entre 200 et 350° suivant la composition de l’alliage.

Aimant de levage et sécurité

De nombreux aimants de levage sont vendus avec un coefficient de sécurité égal à 2,5 fois la Charge Maximum Utile ou Capacité Maximale Utile (CMU). Le coefficient de sécurité garantit une certaine sécurité pendant la manutention de la charge. Il permet de palier aux erreurs de calcul de la force d’aimantation réelle qu’aura l’aimant lorsqu’il est posé sur la charge. Il permet aussi de palier à l’effet dynamique que produit l’appareil de levage. Un coefficient de sécurité minimum de 3 semble être la norme. C’est à dire qu’en condition optimum, l’aimant peut soulever 3 fois sa charge nominale ou sa CMU. Les aimants vendus par RM2M ont un coefficient de sécurité supérieur à 3,5 fois leur CMU. Plus le coefficient est élevé, plus la quantité d’alliage magnétique est importante dans l’aimant de levage et plus votre sécurité sera élevée lors de l’utilisation de l’aimant de levage.

La Capacité Maximale d’Utilisation ou la Charge Maximale d’Utilisation ou CMU, qui est en fait la capacité de levage nominale de l’aimant en conditions optimum, ainsi que le coefficient de sécurité de l’appareil varient d’un aimant à un autre. Pour assurer la sécurité du travailleur et éviter d’endommager le matériel à soulever, il ne faut jamais dépasser la CMU indiquée par le fabricant et s’assurer par le calcul d’avoir un coefficient de sécurité d’au moins 3. Attention, pour un même aimant, la force d’aimantation sera variable suivant la variété des pièces que vous souhaitez manutentionner. Le calcul de la force d’aimantation avec les abaques des aimants de levage doit être détaillé dans les documentations des fournisseurs d’aimants de levage. De nombreux éléments réduisent la force d’aimantation réelle d’un aimant tels que, la peinture, la rouille, la graisse ou l’huile, ou tout type de revêtement recouvrant la pièce à lever, ainsi que des trous dans la pièce, ou des surfaces inégales, etc. Donc dans la pratique, il est nécessaire de calculer la puissance d’aimantation réelle en tenant compte des 4 coefficients réduisant de la force d’aimantation. Ce sont les T,S,M,G . T pour l’épaisseur de la pièce, S pour l’état de surface de la pièce, M pour richesse en fer de la pièce et G pour l’entrefer comme de la peinture ou tout composant non ferreux entre la pièce et l’aimant. La force d’aimantation est régie par la formule : FA = CMU x T x S x M x G.  Attention : pour les charges cylindriques, la force d’aimantation est en plus réduite de 50%. Vous pouvez retrouver ces informations de calcul de la force d’aimantation avec les abaques de chaque aimant de levage vendu par RM2M, sur notre site www.rm2m.fr, rubrique accessoires de levage, puis aimant, puis aimant de levage puis  Abaques et calcul de la force d’aimantation.

En tant qu’accessoires de levage, les aimants de levage entrent dans le champ d’application de la directive machines 2006/42 CE (transposé dans le code du travail à l’annexe 1 de l’article R4312-1 et suivant, ainsi que l’article R4311-1 et suivants). Ils doivent aussi être en conformité avec la norme EN13155 et EN 12100. De plus, pour être conforme, ces produits doivent être marqués CE. Une déclaration de conformité CE établie par le fabricant ou l’importateur doit être remis au chef d’établissement qui utilisera l’aimant ou une personne habilitée et désignée par le chef d’établissement. De plus, un examen d’adéquation selon l’article 7 de l’arrêté du 1er mars 2004 doit être réalisé, puis ils font l’objet de vérifications générales périodiques annuelles, à minima, suivant les articles R4323-23 à R4323-27 du code du travail, ainsi qu’à l’arrêté du 1er mars 2004. Les résultats des vérifications réglementaires doivent être inscrits, sans délai, sur le registre de sécurité, par le chef d’établissement ou la personne compétente qu’il aura désignée, comme prévu par l’article L4711-1 du code du travail. Ce registre doit mis à disposition d’un agent de contrôle de l’inspection du travail ou des services de prévention de la sécurité sociale, suivant l’article L4711-3. La durée de conservation de ces rapports réglementaires est de 5 ans. L’utilisation des accessoires de levage aussi est régie par de nombreux articles tels que : R4321-1, R4321-2, R4323-1 à R4323-57 du code du travail, ainsi que L4141-2.

Quelles sortes d’accessoires de levage magnétiques existe-t-il sur le marché ?

Les accessoires et les équipements de levage magnétiques semblent être identiques aux yeux de ceux qui ne s’y connaissent pas vraiment. Pourtant, il y a 2 grandes catégories et plusieurs types. Les aimants de levage équipés d’aimants permanents et les électroaimants de levage.

Les aimants de levage permanents

Il s’agit en fait du type de levage magnétique le plus courant. Ces aimants n’ont pas besoin de source d’énergie. En effet, ils sont constitués de matériaux magnétisés. Les aimants simples comme les poignées magnétiques permettent de manutentionner des tôles ou des plaques d’acier jusqu’à 500kg, suivant les modèles. Les aimants de levage que l’on active ou désactive grâce à un levier permettent de lever des charges beaucoup plus lourdes. En standard, leur CMU peut atteindre 6000kg.

Les aimants de levage électro-permanents

Il s’agit d’un accessoire de levage composé d’un aimant permanent et d’une bobine. Ces 2 éléments sont réunis dans une même carcasse en acier et la carcasse est équipée d’un point de préhension. Si la bobine n’est pas alimentée en courant électrique, l’aimant permanent exerce une force d’aimantation sur toute pièce ferreuse. Si la bobine est alimentée en courant électrique, le champ magnétique de l’aimant est annulé par le champ magnétique de la bobine. Ainsi, l’aimant permanent n’exerce plus sa force d’aimantation sur une pièce ferreuse. Il est donc possible de piloter à distance l’aimantation ou la non aimantation de pièces ferreuses avec un aimant permanent. Cet appareil est aussi appelé ventouse magnétique. Cet appareil consomme très peu d’électricité, mais les CMU de ces produits sont relativement réduites, environ 350kg maximum.

Les aimants de levage à commande pneumatique

Il s’agit d’un accessoire de levage composé d’un aimant permanent qui peut s’élever ou s’abaisser dans un boîtier par l’action d’un vérin pneumatique simple effet. La tige du piston du vérin, est liée à l’aimant. L’extrémité du corps du vérin est équipée d’un point de préhension. Si le vérin n’est pas alimenté en air comprimé, son ressort pousse l’aimant vers le bas du boîtier et l’aimant permanent exerce une force d’aimantation sur toute pièce ferreuse contre le bas du boîtier. Si le vérin est alimenté en air comprimé, le piston est poussé vers le haut ce qui entraine l’aimant vers le haut du boîtier, ce qui crée un entrefer important avec le bas du boîtier. Ainsi, avec cet entrefer important, l’aimant permanent n’exerce plus sa force d’aimantation sur une pièce ferreuse placée sous le boîtier. Il est donc possible de piloter à distance l’aimantation ou la non aimantation de pièces ferreuses avec un aimant permanent. Cet appareil est aussi appelé ventouse magnétique. Cet appareil consomme très peu d’air comprimé, mais les CMU de ces produits sont relativement réduites, environ 500kg maximum.

Les électroaimants de levage

À la différence des aimants permanents, les électro-aimants requièrent en permanence de l’électricité pour fonctionner. Ils contiennent un noyau en acier doux entouré par une bobine électrique qui génère le champ magnétique. En cas de panne de courant, l’électroaimant ne fonctionne pas et n’a aucune force d’aimantation. Cet appareil consomme en permanence de l’électricité. Le coffret électrique de l’électroaimant est équipé de batteries de secours en cas de panne courant. Sa force d’aimantation peut varier suivant la quantité de courant qui lui est fournie.  Les CMU de ces produits peuvent atteindre plusieurs tonnes. Plusieurs électroaimants sous un palonnier permettent de pouvoir lever des charges lourdes et longues.

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