Alle Magnete haben eine in Kilogramm gemessene “Anziehungskraft”, die angibt, wie viel Kraft senkrecht zum Magneten wirkt, um den Magneten bei direktem Kontakt von einer Stahlplatte zu ziehen.
Die Anziehungskraft wird unter idealen Bedingungen ermittelt und berechnet, z. B. bei einer ausreichend dicken Stahlplatte, die vollkommen flach und sauber ist. Die Anziehungskraft wird langsam und stetig erhöht und steht absolut senkrecht zur Magnetfläche.
In der Praxis sind perfekte Bedingungen jedoch unwahrscheinlich, und es gibt sechs Hauptfaktoren, die die Leistung des Magneten beeinflussen und verringern können.
Stahldicke – Absorption des Magnetismus
Wenn ein Magnet eine Stahlstärke von 10 mm benötigt, um den gesamten Magnetismus zu absorbieren und eine maximale Anziehungskraft zu entfalten, dann führt die Anziehung des Magneten an eine 1 mm dicke Stahlblechoberfläche dazu, dass 90 % des Magnetismus vergeudet werden und die tatsächliche Anziehungskraft nur 10 % der maximalen Leistungsfähigkeit erreicht.
Um die beste Leistung aus Ihrem Magneten herauszuholen, müssen Sie sicherstellen, dass der Magnet anzieht und kein Magnetismus den Stahl verlässt.
Eine Möglichkeit zu prüfen, ob kein Magnetismus verloren geht, ist das Anbringen eines zweiten Stahlplättchens hinter dem Kontaktstahl, an dem der Magnet angezogen wird. Wenn dieses Plättchen angezogen bleibt, wird der Magnetismus nicht vollständig vom Kontaktstahl absorbiert, was bedeutet, dass er zu dünn ist.
Fällt das kleine Stahlplättchen hinter dem Kontaktstahl weg, absorbiert der Stahl den gesamten Magnetismus, was bedeutet, dass der Stahl dick genug ist.
Ein weiterer zu beachtender Faktor ist, dass ein dickerer Stahl die Anziehungskraft eines Magneten nicht erhöhen kann.
Luftspalten – Beeinflussung des Magnetkreises
Luftspalten sind ein weiterer Faktor, der die Leistung eines Magneten verringern kann. Ein Luftspalt ist jedes nichtmagnetische Material, das verhindert, dass sich der Magnet zu einem anderen Magneten oder einem eisenhaltigen Gegenstand anzieht.
Luftspalten können sich bilden, wenn der Kontaktstahl rostig, schmutzig, lackiert oder uneben ist, und all dies führt zu einem Verlust an Magnetismus.
Luftspalten beeinträchtigen den von einem Magneten erzeugten magnetischen Kreis, unterbrechen ihn und zwingen den Magnetismus, vom Magneten zu einem anderen Gegenstand zu “springen”, um den Kreislauf fortzusetzen.
Je größer der Luftspalt ist, desto größer ist die Verringerung der Leistung und der Anziehungskraft des Magneten.
Material – Bestimmt die Fähigkeit, Magnetismus zu leiten
Das Material, aus dem der Magnet angezogen wird, wirkt sich auf seine Leistung aus, da sie auf Baustahl getestet werden, der legierten Stählen und Gusseisen vorgezogen wird, da seine Fähigkeit, Magnetismus zu leiten, viel höher ist.
Legierte Stähle und Gusseisen haben eine geringere Fähigkeit, Magnetismus zu leiten, was die Anziehungskraft eines Magneten verringert und damit seine Leistungsfähigkeit einschränkt. Gusseisen kann die Anziehungskraft eines Magneten um bis zu 40 % verringern, da es weniger durchlässig ist als Baustahl.
Andere Materialien wie Kupfer und Zink sind nicht magnetisch und werden häufig als Beschichtung für Magnete verwendet.
Scherkraft – Bestimmt die Leistung
Magnete können je nach Anwendung in einer schrägen oder vertikalen Position befestigt werden. Wenn Magnete in einer vertikalen Position befestigt werden, spricht man von der Streuposition.
Es ist fünfmal einfacher, einen Magneten zu verschieben, als ihn wegzuziehen, wenn man ihn von der Oberfläche trennt, an der er sich anzieht. Dies ist auf den Reibungskoeffizienten zurückzuführen, der bei Stahl-auf-Stahl-Oberflächen in der Regel 0,2 beträgt.
Bei der Verwendung eines Magneten in reiner Position ist zu beachten, dass er bei einer Anziehungskraft von 10 kg 2 kg tragen kann. Wenn ein Gegenstand, der von einem Magneten gehalten wird, schwerer ist als die Anziehungskraft des Magneten, dann beginnt der Magnet auf der Oberfläche zu rutschen.
Temperatur – Maximale Betriebstemperatur
Wenn ein Magnet Temperaturen ausgesetzt wird, die über seiner maximalen Betriebstemperatur liegen, verliert er an Leistung, die auch durch Kühlung nicht wiederhergestellt werden kann. Wenn der Vorgang wiederholt wird, führt dies zu einem erheblichen Leistungsabfall des Magneten.
Wenn ein Magnet Temperaturen ausgesetzt wird, die über der maximalen Betriebstemperatur liegen, werden die magnetischen Domänen nicht mehr richtig ausgerichtet, was zu einer Verringerung des Magnetismus führt.
Wenn Magnete ständig Temperaturen über ihrer maximalen Betriebstemperatur ausgesetzt sind, werden sie dauerhaft entmagnetisiert.
Wird ein Magnet dagegen ständig niedrigen Temperaturen ausgesetzt, kann seine Stärke sogar zunehmen, da sich seine magnetischen Eigenschaften verbessern.
Einige Magnete wie Samarium-Kobalt, Ferrit und Alnico sind jedoch so konstruiert, dass sie auch bei extremer Hitze ihre Leistung beibehalten und werden häufig in Hochtemperaturanwendungen eingesetzt.
Korrosion – Einwirkung von Wasser
Magnete werden in der Regel im Freien eingesetzt, wo sie rauen Witterungsbedingungen ausgesetzt sind. Die Einwirkung von Wasser kann beispielsweise die Leistung und Anziehungskraft eines Magneten beeinträchtigen.
Wenn die Beschichtung eines Magneten beschädigt wird, ist der Magnet anfälliger für Wassereinwirkung. Dies kann zu Rost führen, was wiederum die magnetische Leistung beeinträchtigt.
Bestimmte Magnete, darunter Samarium-Kobalt- und Ferritmagnete, sind so konzipiert, dass sie ihre Leistung beibehalten.