Magneetconfiguraties in een 3D-print: tegenpool en poolpatroon
Kort antwoord:
Een magneet tegen een vlak stalen plaatje houdt evenveel als twee magneten, zolang beide aan het oppervlak liggen. Zit er kunststof tussen, dan telt die afstand tegen staal dubbel en wint een tweede magneet. Met de poolrichting bepaal je daarnaast op hoeveel manieren een onderdeel past: twee magneten met tegengestelde pool laten een deksel maar op één manier sluiten.
Waarom:
Een stalen plaatje gedraagt zich als een spiegelbeeld van de magneet op dubbele afstand. En twee magneten trekken alleen aan als noord tegenover zuid ligt; elke andere stand stoot af.
Een magneetverbinding in een print bestaat uit drie keuzes: wat er tegenover de magneet zit, hoe de krachten naar de print gaan, en welke kant de polen op wijzen. De eerste bepaalt hoeveel kracht je overhoudt, de laatste of het onderdeel er verkeerd om op kan.
Stalen plaatje of tweede magneet
Bij vol contact maakt het niet uit: een magneet op een dik stalen plaatje trekt even hard als twee gelijke magneten tegen elkaar. Een plaatje is goedkoper en je hoeft niet op de polariteit te letten.
Zodra er kunststof tussen zit, verandert de rekensom. Neem schijfjes van 3 × 2 mm met een dekhuid van 0,4 mm:
| Opstelling | Kracht die overblijft |
|---|---|
| Magneet ingebouwd, tweede magneet vlak verlijmd | ca. 55 % |
| Magneet ingebouwd, stalen plaatje vlak verlijmd | ca. 35 % |
| Beide magneten ingebouwd | ca. 35 % |
| Magneet en stalen plaatje allebei ingebouwd | ca. 15 % |
Moet alleen de magneet onzichtbaar zijn, lijm dan een stalen plaatje, bijvoorbeeld een van de metalen tegenstukken, vlak op het andere deel; dat houdt evenveel als een tweede ingebouwde magneet. Moeten beide kanten dicht zijn, gebruik dan twee magneten. Een ingebouwd plaatje houdt minder dan de helft van wat een ingebouwde magneet op die plek houdt.
Gebruik zacht staal, geen roestvast staal: RVS geleidt het veld slecht en geeft merkbaar minder kracht. En kies het plaatje niet te dun. Een plaatje van een paar tienden millimeter raakt onder een sterke magneet verzadigd, waardoor een deel van het veld er dwars doorheen gaat zonder te trekken.
Waarom de sterkste opstelling het eerst loslaat
Met een staalplaat áchter de magneet bundel je het veld naar de voorkant en trekt hij harder. Twee magneten met elk staal erachter is de sterkste opstelling die er is, en in een print vaak de eerste die stukgaat.
Neodymium is hard en geeft niet mee. Elke keer dat de helften op elkaar klikken, krijgt de verbinding tussen magneet en print een korte klap, en hoe harder de magneten trekken, hoe harder die klap. Bij een deksel dat honderden keren open en dicht gaat, is dat lijmvlak de plek die het begeeft.
Bij het openen komt er bovendien zijdelingse belasting bij, als de helften langs elkaar schuiven. Laat die opvangen door de vorm van de print, niet door de lijm: een schoudertje of kraag om de magneet, of een verzonken uitsparing met een rand, neemt de schuifkracht over. De lijm hoeft de magneet dan alleen nog op zijn plek te houden.
Kies de kracht bij het onderdeel
Voor een klepje dat af en toe dichtklikt, is één magneet met een stalen plaatje genoeg. Staal achter beide magneten is voor dragende verbindingen, en dan altijd in combinatie met een rand die het schuiven opvangt.
Poolpatronen: op hoeveel manieren past het onderdeel?
Met de richting van de polen bepaal je hoe een onderdeel past. In een verkeerde stand komen minstens twee magneten met gelijke polen tegenover elkaar en stoten ze af; dat voel je meteen, en het onderdeel blijft niet zitten.
| Magneten in het deksel | Poolpatroon naar buiten | Past in |
|---|---|---|
| 2 | allebei dezelfde pool | 2 standen, recht en 180° gedraaid |
| 2 | één noord, één zuid | 1 stand |
| 4 in een vierkant | alle vier dezelfde pool | 4 standen |
| 4 in een vierkant | dambord, diagonaal gelijk | 2 standen |
| 4 in een vierkant | drie gelijk, één omgekeerd | 1 stand |
Het onderdeel op het andere deel krijgt steeds het spiegelbeeld: waar het deksel noord naar buiten heeft, wijst de doos zuid naar buiten.
Voor modulaire blokken die elk tegen elk moeten passen, werkt het andersom. Zet op elke zijde één noord en één zuid naar buiten, in dezelfde volgorde als je er van buiten naar kijkt, bijvoorbeeld links noord en rechts zuid. Twee identieke blokken liggen dan altijd noord tegenover zuid, welke zijden je ook tegen elkaar zet. Zet je op alle zijden noord naar buiten, dan stoten twee identieke blokken elkaar af.
Markeer bij het inleggen elke magneet met een stift op de kant die naar buiten moet, en controleer hem tegen één referentiemagneet waarvan je de pool kent. Bij de gangbare axiale magnetiseringsrichting liggen de polen op de platte kanten.
Bronnen
Krachtverlies per opstelling: berekend met het open-source veldmodel Magpylib voor schijfjes van 3 × 2 mm, met een stalen tegenpool als spiegelbeeld op dubbele afstand, afgerond op 5 procent.
Verder met magneten in 3D-prints
Hoe sterk moet de magneet zijn?
Trekkracht per maat bij 0, 0,4 en 0,8 mm afstand, met een rekenvoorbeeld.
Lees verder →Lijmen of inbouwen?
Vlak verlijmen voor kracht, inbouwen voor een gesloten oppervlak.
Lees verder →Magneet uit de print getrokken
Waarom de printkop een stalen plaatje of magneet uit de uitsparing tilt.
Lees verder →Magneten voor modelbouw
Dezelfde poolpatronen in schaalmodellen en miniaturen, met maat per schaal.
Lees verder →Het deel waar een magneet tegenaan trekt: een tweede magneet of een stuk zacht staal.
Poolpatroon
De verdeling van noord- en zuidpolen over meerdere magneten in één onderdeel. Het patroon bepaalt in hoeveel standen een onderdeel op zijn tegenstuk past.
Hans Huizenga
Oprichter van specialistische webshop MagneetjesWinkel.nl met fysieke winkel in Ede.
Laatst bijgewerkt: 22 oktober 2026