ETUDE ET CONCEPTION D'UN DEPILEUR ELECTROMAGNETIQUE DE TOLES D'ALUMINIUM

This study deals with the design of an electromagnetic device for a new de-stacking process of non magnetic sheets in the stamping sites of private car manufacturers. First, the mechanical behavior of the oiled sheets stack submitted to a separating stress is studied. The characterization of the de-stacking stress permits the author to propose several ways to design the electromagnetic separator. Many alternative magnetic field based structures of electromagnetic separator were proposed and studied using the finite elements method and their performances discussed. The more adequate de-stacking stress was finally obtained by the interaction between a static magnetic field produced by a permanent magnet (PM) based magnetic circuit placed at the corner of the stack and a direct current delivered by contacts placed at the borders of the upper plate. In order to design this electromagnetic separator, an hybrid three-dimensional computation method of magnetic field was developed. This method uses the integral equations of the magnetic scalar potential and is adapted to the cases of simple geometry problems. A two-dimensional analytical model of the current lines in the upper plate was also developed. These models allow the author to calculate the de-stacking strength and in so doing to propose an optimum design of this electromagnetic separator. Finally, a prototype of this de-stacking device was constructed giving satisfactory separation results.Le travail présenté dans ce mémoire porte sur la conception d'un dépileur électromagnétique de tôles amagnétiques sur les sites d'emboutissage des usines de construction automobile. Après une étude de caractérisation du comportement mécanique du paquet de tôles huilées et soumis à un effort de pelage, deux principes de séparateur électromagnétique ont été exploités. Le premier consiste à faire interagir, dans la tôle supérieure, un courant induit et un champ alternatif produits par une structure adaptée et placée en bordure du paquet de tôles. Plusieurs structures à champ alternatif ont été proposées et modélisées par la méthode des éléments finis et leurs performances, pour l'effort de pelage, analysées et commentées. Le deuxième principe repose sur l'interaction d'un champ magnétique produit par une structure à aimants permanents et un courant électrique circulant en bordure de la tôle supérieure et délivré par des électrodes. Une méthode de calcul tridimensionnelle semianalytique du champ magnétique créé dans le plan de la tôle supérieure est proposée ainsi qu'un modèle analytique de répartition de la densité de courant dans cette même tôle issu de la résolution de l'équation de Laplace par la méthode de séparation des variables. Cette modélisation a permis l'optimisation de l'effort de pelage et un prototype a été construit en laboratoire. Les résultats obtenus ont donné satisfaction