Je lepšie prichytiť neodymový magnet k inému magnetu alebo radšej k oceľovej podložke? Aké sú medzi tým rozdiely, kedy ktorý postup zvoliť? A prečo nad týmito rôznymi spôsobmi vôbec uvažovať? Čítajte ďalej.
Jedným z dôvodov, prečo nad výberom „protikusov“, na ktoré magnet prichytíte, uvažovať, je napríklad ekonomický. Oceľová podložka či kúsok plechu je zvyčajne lacnejší než druhý magnet.
Ak sa dá dosiahnuť rovnaká príťažlivá sila použitím magnetu a kúsku ocele namiesto dvoch magnetov, môžete ušetriť peniaze. To je obzvlášť užitočné v priemyselných aplikáciách, vo výrobe a pri použití magnetov tam, kde je každá nákladová položka dôležitá.
Neodymové magnety aj iné môžu byť priťahované k oceli rovnako silno ako k inému magnetu, ale závisí to od niekoľkých faktorov:
1) Rozmery a hrúbka oceľovej podložky pod magnet
Ak je oceľový povrch dostatočne rozmerný a hrubý, sila medzi magnetom a oceľou môže byť rovnaká ako medzi dvoma magnetmi.
Keď je magnet prichytený k hrubej oceľovej doske, oceľ nie je úplne magneticky nasýtená. To znamená, že dokáže pojať celý magnetický tok z magnetu.
Ak je protikus magnetu – oceľová podložka – dostatočne hrubý, na jej druhej strane nie je možné detegovať takmer žiadne magnetické pole.
Ak však magnet pripevníte k príliš tenkej oceľovej podložke, oceľ bude magneticky plne nasýtená a nedokáže pojať celý magnetický tok magnetu. V takom prípade nebude prídržná sila magnetu plne využitá.
2) Medzera medzi magnetmi vs. medzi magnetom a oceľovou podložkou
Ak je medzi magnetom a povrchom, ku ktorému sa priťahuje, medzera, spravidla lepšie funguje spojenie magnet + magnet.
Medzera nemusí byť len vzduchová, môže ísť aj o medzeru vytvorenú nemagnetickým materiálom.
Ak napríklad medzi magnet a podložku, ku ktorej sa má prichytiť, vložíte 20 listov kancelárskeho papiera, vytvoríte medzeru s hrúbkou približne 2 mm.
Príklad: Použijeme okrúhly neodymový magnet (magnetický kotúč) s priemerom 12 mm, výškou 4 mm a magnetizáciou N42, ktorý má magnetickú silu približne 3 kg.
Ak budeme pracovať so základnou silou 3,3 kg, po prichytení cez 20 listov kancelárskeho papiera sa sily zmenia: pri prichytení magnetu na oceľovú podložku klesne prídržná sila približne na 0,7 kg, ale ak ho namiesto ocele prichytíte na druhý magnet, klesne prídržná sila len približne na 1,1 kg.
Z uvedeného príkladu je zrejmé, že spojenie magnet + magnet je v prípade prichytenia cez medzeru pevnejšie. Uvádzame niekoľko príkladov z praxe, keď dochádza k zníženiu prídržnej sily z dôvodu prichytenia magnetu cez medzeru:
- prichytenie papierových dokumentov magnetom na magnetickú tabuľu,
- zopnutie závesov magnetickou sponou,
- pripevnenie obrusu ku stolu pomocou magnetov,
- drevený magnetický držiak na nože, v ktorom sú ukryté magnety a od nožov ich oddeľuje tenká vrstva dreva,
- magnetické stavebnice a hračky, v ktorých sú magnety zapuzdrené napríklad v plaste,
- magnetická peňaženka a mnoho ďalších spôsobov použitia magnetov.
3) Bočné sily a automatické centrovanie magnetov k sebe
Keď priložíte dva magnety k sebe, príťažlivá sila nie je jediný jav, ktorý nastáva. Existujú aj bočné sily a točivé momenty, ktoré pôsobia tak, aby sa magnety navzájom vycentrovali. To je ideálne napríklad pri použití všivacích magnetov alebo magnetického zapínania.
Ak na seba umiestnite dva magnety s rozdielnym priemerom, nebudú sa centrovať. Menší magnet sa bude priťahovať k vonkajšiemu okraju väčšieho magnetu, kde je najvyššia magnetická indukcia. Centrovanie funguje dobre vtedy, keď majú oba magnety rovnaký prierez, pričom výška môže byť odlišná.
Ak však používate kombináciu magnet + oceľ, táto „centrovacia“ sila nevzniká. Magnet sa môže k oceľovej podložke prichytiť ľubovoľne.
Aj absencia centrovacej sily sa však niekedy hodí, napríklad pri nábytkových magnetoch, keď sa dvierka kuchynskej linky môžu mierne „posadiť“. Rovnako je to výhodné pri použití magnetov na magnetické zatváranie bránok.
V takýchto prípadoch je spojenie magnet + oceľ dokonca lepšie, pretože pri spojení magnet + magnet, ak sa magnety neprichytia presne, môže dôjsť aj k vzniku odpudivých síl.
Ďalšie faktory na zváženie: použiť magnet + magnet alebo magnet + oceľ
Okrem spomenutých troch základných faktorov je dobré zvážiť ešte niekoľko ďalších.
Náklady
Oceľové podložky a protikusy bývajú lacnejšie než magnety. Ak je pre vás ekonomika výroby dôležitým faktorom, výhodnejšia bude kombinácia magnet + oceľ.
Odolnosť magnetov voči poškodeniu
Neodymové aj iné magnety sú pomerne krehké. Keď sa k sebe dva magnety prichytia veľkou silou, môžu prasknúť alebo sa odštiepiť. Použitie oceľovej podložky znižuje riziko poškodenia.
Teplotná odolnosť
Rôzne typy magnetov majú rôznu teplotnú odolnosť. Ak ich potrebujete používať v prostredí s vysokou teplotou, môže byť vhodnejšia oceľová podložka. Ak však z nejakého dôvodu potrebujete v horúcom prostredí použiť spojenie magnet + magnet, k dispozícii sú teplotne odolnejšie SmCo a AlNiCo magnety.
Pozrite si: 5 tipov, ako zabrániť odštiepeniu magnetu
Veľkosť a tvar ocele a magnetov
V závislosti od konkrétnej aplikácie býva jednoduchšie vyrobiť oceľovú podložku požadovaného tvaru a veľkosti než vyrobiť magnet v rovnakých proporciách.
Magnetická saturácia
Oceľ má určitú magnetickú saturáciu, čo znamená, že po dosiahnutí určitého bodu už nedokáže pojať viac magnetického toku. Ak je magnet príliš silný pre zvolenú oceľovú podložku, dôjde k plnej saturácii a nevyužitiu celej magnetickej sily magnetu.
Dlhodobá stabilita
V priebehu času môže z rôznych dôvodov dôjsť k demagnetizácii magnetov, najmä ak sú vystavené silným vonkajším magnetickým poliam. Oceľová podložka pred takýmito vplyvmi čiastočne chráni.
Bezpečnosť
Ako sme už spomenuli, dva silné magnety sa môžu k sebe prichytiť veľkou silou a spôsobiť zranenie. Ak namiesto druhého magnetu použijete oceľovú podložku, riziko náhleho a silného „cvaknutia“ sa zníži.
Rovnako v prípadoch, keď je miesto použitia magnetov verejne prístupné, nemusí byť vhodné použiť spojenie magnet + magnet. Ako príklad možno uviesť umiestnenie nôh mobilných stolov a stánkov na oceľovú základňu v exteriéri. Ponechať silné magnety na verejne dostupných miestach by nebolo príliš rozumné.
Bezpečnejším riešením je zabudovať do exteriérového podstavca pevné oceľové základne a magnety mať integrované v nohách stolov, ktoré si prinesiete so sebou.
Resumé: Magnet + magnet alebo magnet + oceľ?
Pri rozhodovaní medzi použitím magnet + magnet a magnet + oceľ zvážte všetky uvedené faktory v kontexte konkrétneho použitia a vašich potrieb. Vďaka tomu sa ľahšie rozhodnete, ktorý spôsob spojenia zvoliť.
Pozrite si aj ďalšie magnetické zaujímavosti a tipy na využitie magnetov.
