FAQ - Fragen und Antworten
Warum hält mein Magnet an der Wand nicht die volle Last?
Die maximale Kraft, mit der man einen Magneten auf einem bestimmten Haftuntergrund belasten kann, ist je nach Richtung der Krafteinwirkung sehr unterschiedlich gross. Die von uns angegebene Haftkraft gilt für eine Lastkraft, die senkrecht zur Kontaktfläche wirkt. Wirkt die Lastkraft hingegen parallel zur Kontaktfläche, so ist ihr Maximalwert um einiges kleiner. Unsere Messungen mit einer dicken, polierten Eisenplatte ergaben 15%-20% der angegebenen Haftkraft. Diese Werte können durch unser Kautschuk-Band und Experimentieren mit verschiedenen Oberflächen verbessert werden.
Vielleicht konnten Sie das Phänomen bereits selbst beobachten: Wollen Sie einen Magneten senkrecht zur Kontaktfläche wegziehen, benötigen Sie dafür viel mehr Kraft, als wenn Sie den Magneten seitlich verschieben. Eine Analogie: Es ist auch deutlich anstrengender, eine schwere Kiste vom Boden aufzuheben, als sie über den glatten Boden zu schieben.
Diese seitliche Kraft wird Scher- oder Verschiebekraft genannt.
Lastkraft senkrecht zur Kontaktfläche
Die zu jedem Magneten angegebene maximale theoretische Haftkraft gilt unter anderem, wenn die Lastkraft senkrecht zur Kontaktfläche wirkt (andere Einflüsse siehe FAQ "Wie stark haftet dieser Magnet?").
a = Magnethaftkraft
b = Lastkraft
c = Reibungskraft
b = Lastkraft
c = Reibungskraft
Lastkraft schräg zur Kontaktfläche
Wirkt die Lastkraft jedoch nicht senkrecht zur Kontaktfläche, so hängt ihr Maximalwert ausserdem von der Reibungskraft zwischen dem Haftkörper und dem Magneten ab. Wird der maximale Wert überschritten, so gerät der Magnet ins Rutschen. Die maximale Reibungskraft ist wiederum abhängig von folgenden Faktoren:
- Von der Rauheit der beiden Kontaktflächen. Je rauer beide Flächen, desto grösser die maximale Reibungskraft. Die unebenen Kontaktflächen verzahnen sich ineinander (siehe Bild).
- Von der Anpresskraft. Je grösser die Kraft, mit der die beiden Kontaktflächen zusammengepresst werden, desto grösser die maximale Reibungskraft.
Rauheit vs. Anpresskraft
Je rauer die beiden Kontaktflächen sind, desto besser ist einerseits die Verzahnung. Andererseits wird dadurch auch die Anpresskraft etwas kleiner, da die Rauheit den mittleren Abstand der Kontaktflächen vergrössert. Somit bewirkt zunehmende Rauheit gleichzeitig zwei Dinge:
- eine Vergrösserung der maximalen Reibungskraft wegen stärkerer Verzahnung
- eine Verringerung der maximalen Reibungskraft wegen Abnahme der Anpresskraft.
a = Magnethaftkraft
b = maximale Lastkraft
b = maximale Lastkraft
Da die Oberflächenbeschaffenheit des Haftkörpers variiert und uns nicht bekannt ist, können wir über die maximale Lastkraft parallel zur Kontaktfläche nur eine grobe Faustregel angeben:
Ungefähre Lastkraft parallel zur Kontaktfläche = 15-20% der Magnethaftkraft
Beispiel: An einen an einer Wand haftenden Topfmagneten mit Haken FTN-40 mit einer angegebenen Haftkraft von 50 kg können Sie Gewichte von höchstens 8-10 kg hängen.
Optimierungsmöglichkeiten
Der oben angegebene Wert von 15-20% entstammt einer Messung auf einer dicken, polierten Eisenplatte. Durch sorgfältige Wahl der Kontaktfläche kann dieser Wert durchaus auf bis zu 50% der Magnethaftkraft erhöht werden: Unser Kautschuk-Band zwischen Magnet und Haftfläche kann die maximale Lastkraft parallel zur Fläche markant erhöhen.Experimentieren Sie auch mit raueren und glatteren metallenen Oberflächen, um das Optimum zu finden.
