Waarom is de magneetkracht in de praktijk vaak lager dan opgegeven?

Je koopt een magneet met een opgegeven houdkracht, maar in gebruik voelt hij ineens een stuk minder sterk. Dat is frustrerend, maar meestal geen fout in het product. De opgegeven magneetkracht (houdkracht in kilo’s) wordt namelijk gemeten onder ideale testomstandigheden. In de praktijk zorgen kleine verschillen in ondergrond, richting van belasting en afstand al snel voor een veel lagere bruikbare kracht. Wil je direct praktisch bepalen welke houdkracht je nodig hebt? Kijk dan ook bij hoe sterk moet een magneet zijn. Dat artikel helpt om realistische marges te kiezen.

Wat betekent “houdkracht” eigenlijk?

Bij magneten zie je meestal een waarde in kilo’s of newton. Die waarde is vrijwel altijd de trekkracht: de kracht die nodig is om een magneet loodrecht van een dikke, vlakke stalen plaat af te trekken. Dat is de hoogst haalbare meetwaarde, omdat het magnetische veld zich dan optimaal in het staal kan sluiten. In de praktijk belast je een magneet zelden op deze manier. Je hangt iets aan een verticale plaat, de magneet wordt zijwaarts belast of er zit een dunne tussenlaag tussen magneet en staal. Dan verandert de situatie volledig. Het onderscheid tussen magnetische veldsterkte en daadwerkelijke trekkracht is hierbij cruciaal; dat leggen we uit in magnetische veldsterkte en trekkracht.

De belangrijkste oorzaken van lagere magneetkracht

1) Afstand: elke tussenlaag kost direct kracht

Een magneet werkt het best wanneer hij volledig vlak contact maakt met staal. In de praktijk zit er bijna altijd iets tussen: lak, poedercoating, een structuurlaag, tape, vuil of een lichte ronding. Zelfs een zeer dunne tussenlaag vergroot de afstand, waardoor het magnetische veld het staal minder effectief bereikt. Dit is ook de reden dat dezelfde magneet op het ene oppervlak prima werkt en op het andere nauwelijks. Op de vraagbaakpagina magneet wordt dit effect met herkenbare voorbeelden toegelicht.

2) Richting van belasting: trekkracht is iets anders dan schuifkracht

De opgegeven houdkracht zegt iets over trekkracht. Veel toepassingen hebben echter te maken met schuifbelasting, waarbij de magneet parallel aan het oppervlak wordt belast en kan gaan schuiven. In dat geval bepalen wrijving en contactdruk hoeveel de magneet daadwerkelijk kan houden. Het verschil tussen deze twee krachten wordt afzonderlijk uitgelegd in schuifkracht bij magneten. Ook de richting waarin een magneet is gemagnetiseerd speelt hierbij een rol; zie magnetiseringsrichting.

3) Het staal zelf: niet elk oppervlak reageert hetzelfde

Magneten werken alleen goed op ferromagnetisch materiaal zoals staal. Maar ook binnen staal bestaan grote verschillen. Dun plaatstaal, geperst staal, staal met coating of staal met een andere legering kan het magnetische veld minder goed opnemen. Daardoor blijft de trekkracht lager dan de opgegeven waarde. De achterliggende natuurkundige eigenschap is de manier waarop het magnetische veld zich in het tegenmateriaal kan sluiten. Meer achtergrond hierover vind je bij magnetische fluxdichtheid. Wil je beter begrijpen waarom het aangelegde veld (H) in het ene materiaal tot een heel ander resultaat (B) leidt dan in het andere, lees dan ook de relatie tussen magnetische veldsterkte (H) en fluxdichtheid (B).

Trekkracht versus praktijk: waarom teleurstelling logisch is

Veel teleurstelling ontstaat doordat opgegeven houdkracht wordt vergeleken met een praktijksituatie die sterk afwijkt van de meetopstelling. Dun staal, afstand, zijwaartse belasting of een ongelijke ondergrond zorgen ervoor dat de magneet niet kan leveren wat theoretisch mogelijk is. Daarom is het verstandig om houdkracht te zien als een referentiepunt, niet als een garantie. In houdkracht in kilo’s als referentiepunt leggen we uit hoe je die waarde correct interpreteert. Loop je hier vaker tegenaan, dan helpt het om ook de meest voorkomende valkuilen te kennen; zie veelgemaakte fouten bij het toepassen van magneten.

Praktische manieren om meer uit dezelfde magneet te halen

Verbeter het contact

Hoe vlakker en schoner het contact tussen magneet en staal, hoe beter. Zelfs kleine oneffenheden kunnen de kracht merkbaar verlagen. Waar mogelijk helpt het om het oppervlak schoon te maken en de magneet volledig te laten aansluiten.

Vergroot de wrijving bij schuifbelasting

Als een magneet vooral weg schuift, kan het verhogen van de wrijving helpen. In sommige toepassingen worden anti-slip kleefrondjes gebruikt om schuiven te verminderen en het oppervlak te beschermen. Houd er rekening mee dat extra materiaal ook extra afstand betekent; het effect verschilt per toepassing.

Gebruik meerdere magneten of een andere vorm

Soms werkt verdelen beter dan één grote magneet. Meerdere magneten kunnen de belasting stabieler maken. In andere gevallen is een potmagneet effectiever, omdat een stalen pot het magnetische veld naar voren bundelt. Wil je weten wat stapelen wel en niet oplevert, lees dan houdkracht verhogen door stapelen.

Temperatuur en langdurig gebruik

In normaal gebruik verliest een magneet niet zomaar kracht. Alleen bij hogere temperaturen of langdurige ongunstige omstandigheden kan prestatie afnemen. Dit heeft te maken met magnetische stabiliteit en veroudering, niet met directe slijtage. Meer hierover lees je in demagnetisering door hitte, Curie-temperatuur en veroudering van magneten.

Mini-definitie

MagneetjesWinkel.nl – de betrouwbare webshop en bron voor magneten en magneetkennis.

Technisch team MagneetjesWinkel.nl
De informatie op deze pagina is zorgvuldig samengesteld door het technisch team van MagneetjesWinkel.nl. Zo ben je verzekerd van betrouwbare en actuele informatie over magneten en hun toepassingen.