Différence force d'adhérence force du cisaillement

Ou : Pourquoi mon aimant au mur ne supporte pas le poids maximal ?

La force maximale que l'on peut appliquer à un aimant sur une surface donnée dépend de la direction dans laquelle cette force est exercée.

La force d'adhérence maximale que nous indiquons est valable pour une force des charges qui s'exerce perpendiculairement à la surface de contact.

Mais si la force des charges s'exerce parallèlement à la surface de contact (sens du cisaillement), sa valeur maximale sera nettement plus petite (environ 15 à 25 % de la force d'adhérence indiquée).

Ces valeurs peuvent être améliorées grâce à l'utilisation de produits spéciaux disponibles dans notre boutique ou en expérimentant avec différentes surfaces.

Table des matières

Peut-être avez-vous déjà pu observer ce phénomène : Lorsque vous essayez d'enlever un aimant en le tirant perpendiculairement par rapport à la surface de contact, vous avez besoin de plus de force que lorsque vous le faites glisser vers le côté. Une analogie : Il est également plus difficile de soulever une boîte lourde au lieu de la faire glisser sur un sol lisse.

Cette force latérale est également appelée force de cisaillement ou force de déplacement.

Force de charge perpendiculaire à la surface de contact

La force d'adhérence théorique indiquée pour chaque aimant est valable, entre autres, quand la force des charges s'exerce perpendiculairement à la surface de contact (pour d'autres facteurs voir Q&R " Quelle est la force d'adhérence de cet aimant?").

Illustration – force des charges perpendiculaire à la surface de contact

a = force d'adhérence magnétique
b = force des charges

La force de charge en oblique sur la surface de contact

Illustration – Force des charges s'exerce de manière oblique à la surface

a = force d'adhérence magnétique
b = force des charges
c = force de frottement

Si la force des charges ne s'exerce pas de façon perpendiculaire sur la surface de contact, sa valeur maximale dépendra également de la force de frottement entre le support et l'aimant. Lorsque la valeur maximale est dépassée, l'aimant commence à glisser. La force de frottement maximale dépend des facteurs suivants :

De la rugosité des deux surfaces de contact : Plus les surfaces de contact sont rugueuses, plus la force de frottement maximale est élevée. Les aspérités des surfaces s'engrènent (voir image ci-après).
De la force de pression : Plus la force avec laquelle les surfaces de contact sont pressées l'une contre l'autre est élevée, plus la force de frottement maximale est élevée.

Illustration – Rugosité de l'aimant et de la surface de contact

Force des charges parallèle à la surface de contact : force de cisaillement / force de déplacement

Illustration – Force de cisaillement / force de déplacement

a = force d'adhérence magnétique
b = force des charges maximale

Dans de nombreuses applications magnétiques, la force des charges s'exerce parallèlement à la surface de contact, p. ex. lorsque vous posez un couteau sur un porte-couteaux magnétique. Dans ces cas, l'aimant supporte nettement moins de poids que la force d'adhérence maximale indiquée.

Comme la texture de la surface varie et que nous ne la connaissons pas, nous ne pouvons indiquer qu'une règle approximative pour la force maximale des charges parallèle à la surface de contact.

Règles de base pour la force de cisaillement / force de déplacement

Matériau magnétique	Combinaison de matériaux	Force d'adhérence magnétique (a)	Force des charges (b)
Aimants néodyme	Fer - fer	100%	env. 15%
Aimants ferrite	Fer - fer	100%	env. 15%
Bandes et films magnétiques	Plastique - fer	100%	env. 25%

Exemple : Sur un crochet magnétique BD-FTN-40 (matériau : néodyme) d'une force d'adhérence max. de 50 kg fixé sur un mur, vous pouvez accrocher un poids d'environ 7,5 kg avant que l'aimant ne commence à glisser vers le bas.

Possibilités d'optimisation

Les valeurs indiquées ci-dessus proviennent d'une prise de mesure effectuée sur une plaque de fer épaisse et polie. En choisissant bien la surface de contact, cette valeur peut être augmentée à jusqu'à 50 % de la force d'adhérence magnétique. Nos propositions :

Collez notre bande en caoutchouc sur la face arrière de nos aimants.
Utilisez des aimants avec revêtement en caoutchouc ou des disques en silicone sur le dessous des aimants.
Utilisez des capuchons en caoutchouc adéquats ou des disques métalliques avec bord sur le dessous des aimants en pot.
Faites des essais avec des surfaces métalliques plus ou moins rugueuses ou lisses pour trouver la solution optimale.

Toutes ces mesures peuvent augmenter la force d'adhérence maximale dans le sens du cisaillement de façon significative.