Wie groß ist die Haftkraft eines Magneten in kg?

In unserem E-Shop geben wir bei jedem Magneten die Losbrechkraft in Kilogramm an. Um den richtigen Magneten für Ihren Zweck auszuwählen, ist es wichtig zu verstehen, was diese Zahl bedeutet.

Die Losbrechkraft ist die Kraft, die erforderlich ist, um einen Magneten unter folgenden Bedingungen von einer dicken Stahloberfläche wegzuziehen:

• Der Magnet wird senkrecht zur Oberfläche gezogen.
• Der Magnet berührt die Oberfläche mit seiner gesamten Fläche.
• Die Oberfläche beträgt mindestens die Hälfte der Dicke des Magneten.
• Der Sockel ist aus reinem Stahl gefertigt.

In den meisten Fällen werden diese Voraussetzungen nicht erreicht und dementsprechend geringer ist die Haftkraft des Magneten. In diesem Artikel werden Faktoren aufgelistet, die die Haftkraft eines Magneten verringern können.

Wie messen wir die Losbrechkraft?

Wir platzieren den Magneten auf einer dicken Stahlunterlage, befestigen einen Kraftmesser daran und erhöhen die Zugkraft, bis sich der Magnet von der Unterlage löst. Die Kraft, bei der sich der Magnet löst, ist seine Losbrechkraft. Wir konvertieren Kraft von Newton in Kilogramm mithilfe der Beziehung 1 kg = 9,8 N.

Die Losbrechkraft in Kilogramm ist zugleich das maximale Gewicht, das der Magnet unter Idealbedingungen tragen kann:

Was kann die Haftkraft eines Magneten verringern?

Zwischen dem Magneten und der Metalloberfläche besteht ein Spalt

Befindet sich zwischen der Metalloberfläche und dem Magneten ein Luftspalt oder eine Schicht aus nicht magnetischem Material (wie etwa Farbe, Kunststoff oder Gummi), verringert sich die Magnethaftkraft. Je größer der Abstand zwischen Magnet und Metalloberfläche ist, desto schwächer ist die Anziehungskraft. Die Leistung fällt sehr stark ab:

Die Grafik zeigt die Kraft eines Neodym-Magneten in Form einer Scheibe mit 20 mm Durchmesser und 10 mm Höhe. Schon bei einem Abstand von 2 mm verringert sich die Haftkraft des Magneten auf die Hälfte. Bei einem Abstand von 10 mm verliert der Magnet über 90 % seiner Haftkraft.

Das konkrete Material zwischen Magnet und Metalloberfläche spielt keine Rolle. Es kann sich um Holz, Kunststoff, Farbe, Glas, Luft oder andere nicht magnetische Materialien handeln. Die Magnethaftkraft hängt lediglich vom Abstand des Magneten zur Metalloberfläche ab.

Der Magnet wird nicht senkrecht zur Oberfläche gezogen

Im zweiten Bild wird der Magnet nicht senkrecht zur Oberfläche gezogen, sondern seitlich. Um den Magneten zu verschieben, ist normalerweise eine geringere Kraft erforderlich, als um ihn von der Oberfläche abzuziehen. Wie leicht der Magnet zur Seite gleitet, hängt nicht nur von der Haftkraft des Magneten ab, sondern auch von der Reibung zwischen Magnet und Untergrund. Je größer die Reibung, desto mehr Gewicht kann der Magnet tragen, ohne zu rutschen. Sie können die zum Verschieben des Magneten erforderliche Kraft wie folgt berechnen:

Zum Gleiten erforderliche Kraft = (Losbrechkraft) x (Reibungskoeffizient)

Bei glatten Oberflächen (zum Beispiel beim Lack eines Kühlschranks) liegt der Reibungskoeffizient bei etwa 20 %. Dies bedeutet, dass bis zum Rutschen des Magneten auf dem Kühlschrank fünfmal weniger Kraft erforderlich ist als bis zum Abziehen!

Es gibt allerdings auch Materialien (wie z. B. Gummi), die einen Reibungskoeffizienten größer als 1 aufweisen. Solche Magnete lassen sich leichter abziehen als über die Oberfläche schieben. Wenn Sie die Reibung zwischen Magnet und Oberfläche maximieren müssen, empfehlen wir die Verwendung von gummierten Magneten.

Der Magnet berührt die Oberfläche nicht mit seiner gesamten Oberfläche

Ist die Metalloberfläche uneben und berührt der Magnet diese nicht vollflächig, verringert sich die Magnethaftkraft analog zum Luftspalt.

Die Oberfläche ist nicht dick genug

Um die maximale Kraft zu erreichen, muss der Magnet auf einer ausreichend dicken Metalloberfläche platziert werden. Bei geringerer Oberflächenstärke verringert sich die Haftkraft. Dieser Verlust der Haftkraft macht sich allerdings nur bei dünnen Böden bemerkbar. Beispielsweise erreicht ein 20×10 mm Scheibenmagnet seine maximale Kraft auf Blechen ab 5 mm Dicke. Reduziert man die Folienstärke auf 1 mm, so sinkt die Haftkraft des Magneten auf die Hälfte. Bei einer Folienstärke von 0,5 mm verringert sich die Haftkraft des Magneten auf ein Viertel.

Die Oberfläche besteht nicht aus reinem Stahl

Die angegebene Losbrechkraft unserer Magnete wurde auf einer polierten Stahloberfläche gemessen. Wenn Ihre Oberfläche aus einem anderen magnetischen Material besteht (z. B. einer Eisenlegierung mit einem anderen Metall) oder das Material verrostet ist, kann die Haftkraft geringer sein. Wenn fast das gesamte Gewicht des angezogenen Objekts aus Eisen, Nickel oder Kobalt besteht, sollte die angegebene Losbrechkraft ungefähr gleich sein.

Wie stark muss der Magnet sein?

Die oben beschriebenen haftkraftmindernden Faktoren addieren sich zumeist. Wenn man beispielsweise einen Magneten an einem Kühlschrank anbringt, muss man damit rechnen, dass zwischen Magnet und Metalloberfläche eine Farbschicht besteht (Kraftabnahme um die Hälfte), der Magnet auf der Oberfläche rutscht (Kraftabnahme um 20 %) und die Dicke des Metallblechs nicht ausreicht (Kraftabnahme um die Hälfte). Wenn diese drei Faktoren kombiniert werden, reduziert sich die Haftkraft auf 5–10 % der ursprünglichen Haftkraft.

Da die Haftkraft sehr stark von den genauen Bedingungen abhängt, empfehlen wir unseren Kunden:

1. Bestellen Sie Muster mehrerer Magnete und testen Sie diese in der Praxis.
2. Berücksichtigen Sie einen Spielraum und verwenden Sie sicherheitshalber einen stärkeren Magneten.
3. Versuchen Sie die oben beschriebenen Faktoren (Magnetgleiten, Luftspalt, Oberflächenunebenheiten, zu dünne Oberfläche, nicht ausreichend magnetisches Material) zu minimieren.

Sie können uns auch unter +421 46 2020 701 anrufen oder an support@orodian.de schreiben. Wir beraten Sie gern bei Ihrer Auswahl.