Mikä on magneettinauhan ja magneettiarkin pitovoima?
Ilmoittamamme pitovoima grammoina neliösenttimetriä kohden magneettinauhoissa,
magneettiteipeissä
ja magneettiarkeissa
on mitattu teräslevyllä ja pätee ihanteellisissa olosuhteissa.
Käytännön sovelluksissa on otettava huomioon useita eri tekijöitä.
Sisällysluettelo
Voiman suunta
a = Magneettinen pitovoima
b = Kuormitusvoima magneettisoinnin juovien suuntaan nähden poikittain
c = Kuormitusvoima magneettisoinnin juovien suuntaan nähden rinnakkain
b = Kuormitusvoima magneettisoinnin juovien suuntaan nähden poikittain
c = Kuormitusvoima magneettisoinnin juovien suuntaan nähden rinnakkain
- Magneettinen pitovoima (a): Pinnan suhteen kohtisuorassa mitataan voima, joka tarvitaan magneettinauhan ja teräslevyn irrottamiseen toisistaan. Verkkokaupassamme ilmoitetut pitovoima-arvot koskevat aina tätä kuormitussuuntaa. Kuitenkin kaksi magneettinauhaa tarttuvat toisiinsa jopa 50 % voimakkaammin kuin nauha ja rauta, koska nauha toimii ihanteellisena tartuntapintana.
- Kuormitusvoima poikittain (b): Tämä kuormitus syntyy, kun esine (esim. kuva tai kyltti) kiinnitetään seinälle vaakasuoralla magneettinauhalla, ja seinässä on myös vaakasuoraan kiinnitetty toinen magneettinauha. Jos kuorma kasvaa liian suureksi, nauha "hyppää" jossain vaiheessa seuraavalle nauhalle tai irtoaa toisesta nauhasta ja esine putoaa lattialle. Tämä tapahtuu noin 80 %:n kuormituksella magneettisesta pitovoimasta.
- Kuormitusvoima rinnakkain (c): Muovin ja muovin välinen kitka ei ole kovin suuri. Siksi pitovoima tässä suunnassa on vain noin 40 % verkkokaupassamme ilmoitetusta arvosta.
Pitovoima ja kuormitusvoima tuotteella Magneettiteippi ferriitti 30 mm
| Magneettinauha raudalla | Magneettinauha magneettinauhalla | |
| Magneettinen pitovoima (a) | 102 g/cm² (100 %) | 153 g/cm² (150 %) |
| Kuormitusvoima poikittain (b) | 25 g/cm² (25 %) | 81 g/cm² (80 %) |
| Kuormitusvoima rinnakkain (c) | 25 g/cm² (25 %) | 41 g/cm² (40 %) |
Pitovoima ja kuormitusvoima tuotteella Magneettiteippi Neodyymi 30 mm
| Magneettinauha raudalla | Magneettinauha magneettinauhalla | |
| Magneettinen pitovoima (a) | 450 g/cm² (100 %) | 675 g/cm² (150 %) |
| Kuormitusvoima poikittain (b) | 112 g/cm² (25 %) | 360 g/cm² (80 %) |
| Kuormitusvoima rinnakkain (c) | 112 g/cm² (25 %) | 180 g/cm² (40 %) |
Pitovoima ja kuormitusvoima tuotteella tarramagneettiarkki MS-A4-STIC
| Magneettiarkki raudalla | Magneettiarkki magneettiarkilla | |
| Magneettinen pitovoima (a) | 80 g/cm² (100 %) | 120 g/cm² (150 %) |
| Kuormitusvoima poikittain (b) | 20 g/cm² (25 %) | 64 g/cm² (80 %) |
| Kuormitusvoima rinnakkain (c) | 20 g/cm² (25 %) | 32 g/cm² (40 %) |
Laskuesimerkki maksimipitovoimalla (Tapaus a)
Suorakulmaisten tuotteiden
kohdalla laske pinta-ala (pituus x leveys cm) ja kerro se ilmoittamallamme pitovoimalla.
Esim.
Magneettiteippi ferriitti 30 mm,
jonka pitovoima on 102 g/cm²
- Kun pituus on 1 metri: 100 cm x 3 cm = 300 cm² x 102 g/cm² = 30 600 g
- Kun pituus on 2 metriä: 200 cm x 3 cm = 600 cm² x 102 g/cm² = 61 200 g
- Kun pituus on 5 metriä: 500 cm x 3 cm = 1 500 cm² x 102 g/cm² = 153 000 g
Esim.
Magneettiteippi Neodyymi 30 mm,
jonka pitovoima on 450 g/cm² ja pituus 1 metri: 100 cm x 3 cm = 300 cm² x 450 g/cm² = 135 000 g = 135 kg
Pyöreiden tuotteiden kohdalla laske pinta-ala (pii x säde² cm) ja kerro se ilmoittamallamme pitovoimalla.
Esim.
Itsekiinnittyvä magneettiarkki MS-A4-STIC,
jonka pitovoima on 80 g/cm²
- Kun ympyrän säde on 5 cm: 3,14 x 25 cm² = 78 cm² x 80 g/cm² = 6 240 g
- Kun ympyrän säde on 10 cm: 3,14 x 100 cm² = 314 cm² x 80 g/cm² = 25 120 g
Laskuesimerkki poikittaisella kuormitusvoimalla (tapaus b)
Tehtävä: Yksi kappale Magneettiteippi ferriitti 30 mm,
30 mm leveä ja 300 mm pitkä, liimataan vaakasuoraan alumiinikyltin taustapuolelle.
Ei-magneettiseen oveen liimataan vaakasuoraan yhtä suuri pala magneettinauhaa.
Kuinka painava kyltti saa olla, jotta se pysyy varmasti kiinni ovessa?
Laskenta: Magneettinauhan pinta-ala on 20 cm x 3 cm = 60 cm².
Nauhan maksimipitovoima on 102 g/cm² (verkkokaupan tietojen mukaan).
Koko nauhan maksimipitovoima on siis 60 x 102 = 6 120 g eli noin 6 kg.
Suunnitellussa pystysuorassa kuormituksessa kahden nauhan välillä voidaan laskea enintään 80 % pitovoimasta, eli maksimissaan noin 4,8 kg kantavuus.
On kuitenkin aina hyvä huomioida reilu turvamarginaali.
Tässä tapauksessa olisi suositeltavaa, että kyltti painaisi enintään 3 kg, koska oven sulkeminen aiheuttaa voimakkaita tärähdyksiä.
Jos kyltti on painavampi, kannattaa kiinnittää toinen tai kolmas magneettinauhan suikale tai käyttää hyvin leveää magneettinauhaa, kuten esimerkiksi Magneettiteippi ferriitti 150 mm. Myös erittäin voimakkaasti magneettisoitu magneettinauha Magneettiteippi Neodyymi 30 mm soveltuu raskaiden kylttien kiinnitykseen. Äärimmäisessä tapauksessa voi käyttää itsekiinnittyvä magneettiarkki MS-A4-STIC ja peittää kyltin taustan kokonaan. Näin olemme tehneet myös seuraavalla videolla keittiökellon kanssa.
Laskuesimerkki kuormitusvoimasta rinnakkaissuuntaisesti (tapaus c)
Tehtävä: Sama kuin tapauksessa b, mutta tässä magneettinauha liimataan pystysuoraan keskelle kyltin taustapuolta.
Nauhan pituus on 15 cm aiemman 20 cm sijaan.
Laskelma: Nauhan enimmäispitovoima on 30 x 102 = 3060 g eli noin 3 kg.
Suunnitellussa rinnakkaiskuormituksessa kahden nauhan välillä voidaan käyttää enintään 40 % pitovoimasta, eli maksimissaan noin 1,2 kg kuormitusta.
Tämä on todennäköisesti liian vähän, jotta kyltti pysyisi turvallisesti ovessa, joka voi avautua ja sulkeutua sekä altistua tärähdyksille.
Magneettinauhan rinnakkaiskuormitus ei siis ole suositeltavaa.
Jos muuta vaihtoehtoa ei ole, kannattaa käyttää useampia pystysuoria magneettinauhasuikaleita pitovoiman lisäämiseksi tai käyttää erittäin voimakkaasti magneettisoitua nauhaa Magneettiteippi Neodyymi 20 mm.
Vaihtoehtoisesti, kuten yllä mainittiin, voi käyttää itsekiinnittyvä magneettiarkki MS-A4-STIC
ja peittää kyltin taustapuolen kokonaan.
Muita pitovoimaan vaikuttavia tekijöitä
Verkkokaupassa ilmoitetut pitovoima-arvot perustuvat ihanteellisiin olosuhteisiin. Materiaali, pinnan laatu ja käyttölämpötila vaikuttavat merkittävästi magneettinauhan ja magneettiarkin pitovoimaan.- Täysi pitovoima saavutetaan vain sileillä pinnoilla ja kun nauha tai arkki on kokonaan kiinni vastakappaleessa. Nauhan tai arkin tulee olla tasaisesti ja suoraan kiinni vastapinnassa, eikä siinä saa olla aaltoilua.
- Yleiset pitovoimaan vaikuttavat tekijät on lueteltu erillisessä UKK:ssa. Magneettinauhat ja -arkit eivät kuitenkaan koskaan yllä neodyymimagneettien pitovoimaan.
- Jos magneettinauhalla tai -arkilla ei ole suoraa kosketusta rautapintaan – esimerkiksi paperi nauhan/arkin ja kiinnityspinnan välissä – pitovoima heikkenee nopeasti. Magneettisilla lasitauluilla magneettinauha ja -arkki eivät tartu lainkaan, koska väli on liian suuri.
