Skillnad mellan häftkraft och skjuvkraft

Eller: Varför håller min magnet inte hela lasten på väggen?

Den maximala kraft med vilken en magnet kan belastas på ett visst fästeunderlag varierar kraftigt beroende på kraftens riktning.

Den maximala häftkraft vi anger gäller för en dragkraft som verkar vinkelrätt mot kontaktytan.

Om dragkraften däremot verkar parallellt med kontaktytan (sidokraft), är dess maxvärde betydligt lägre (ca 15–25 % av den angivna häftkraften).

Dessa värden kan förbättras genom att använda specialprodukter i vår butik och genom att experimentera med olika ytor.

Innehållsförteckning

Kanske har ni redan själva lagt märke till fenomenet: Om ni försöker dra en magnet rakt ut från kontaktytan krävs det betydligt mer kraft än om ni skjuter magneten i sidled. En liknelse: Det är också mycket mer ansträngande att lyfta en tung låda från golvet än att skjuta den över ett slätt golv.

Denna sidokrafter kallas skjuvkraft eller förskjutningskraft.

Dragkraft vinkelrätt mot kontaktytan

Den maximala teoretiska häftkraft som anges för varje magnet gäller bland annat när dragkraften verkar vinkelrätt mot kontaktytan (andra faktorer, se FAQ "Hur starkt fäster denna magnet?").

a = Magnethäftkraft
b = Dragkraft

a = magnethäftkraft
b = dragkraft

Dragkraft snett mot kontaktytan

Illustration – Dragkraft sned mot kontaktytan

a = magnethäftkraft
b = dragkraft
c = friktionskraft

Om dragkraften inte verkar vinkelrätt mot kontaktytan beror dess maximala värde dessutom på friktionskraften mellan fästdelen och magneten. Om det maximala värdet överskrids börjar magneten glida. Den maximala friktionskraften beror i sin tur på följande faktorer:

Råhet på de båda kontaktytorna: Ju grövre ytorna är, desto större är den maximala friktionskraften. De ojämna kontaktytorna hakar i varandra (se bilden nedan).
Tryckkraft: Ju större kraft som pressar ihop de båda kontaktytorna, desto större är den maximala friktionskraften.

Illustration – Ytjämnhet hos magnet och kontaktområde

Dragkraft parallellt med kontaktytan: sidokraft / skjuvkraft

a = magneters häftkraft
b = maximal dragkraft

Vid många magnetiska användningsområden verkar dragkraften parallellt med kontaktytan, t.ex. när du fäster en kniv på en magnetisk knivbräda. I dessa fall kan magneten belastas avsevärt mindre än den angivna maximala häftkraften.

Eftersom ytstrukturen på fästöverflatan varierar och är okänd för oss kan vi endast ange grova tumregler för den maximala dragkraften parallellt med kontaktytan.

Tumregler för sidokraft / skjuvkraft

Magnetmaterial	Materialkombination	Magnetens häftkraft (a)	Dragkraft (b)
Neodymmagneter	Järn - järn	100 %	ca 15 %
Ferritmagneter	Järn - järn	100 %	ca 15 %
Magnetband och magnetark	Plast - järn	100 %	ca 25 %

Exempel: På en magnetkrok BD-FTN-40 (material: neodym) som sitter fast på en vägg och har en maximal häftkraft på 50 kg kan ni hänga vikter på cirka 7,5 kg innan magneten börjar glida nedåt längs väggen.

Optimeringsmöjligheter

De ovan angivna värdena är resultatet av en mätning på en tjock, polerad järnplatta. Genom noggrant val av material och den resulterande friktionen kan detta värde faktiskt ökas upp till 50 % av magnetens häftkraft. Våra förslag:

Fäst vårt kautschukband på baksidan av magneterna.
Använd magneter med gummikladd eller silikonskivor på undersidan av magneterna.
Använd passande gummihuv eller metallplattor med kant på undersidan av gripmagneter.
Experimentera med grövre och slätare metalliska ytor för att hitta det optimala.

Alla dessa åtgärder kan markant öka den maximala häftkraften i sidled.