Основные виды магнитных креплений и их особенности: типы A, C, D, E и обрезиненные модели

Магнитное крепление (в технической литературе — магнитный держатель, или pot magnet) — это неодимовый магнит, запрессованный в стальной корпус с элементом для монтажа: отверстием, резьбой или крюком. Такие изделия заменяют саморезы, струбцины и сварку там, где нужна быстросъёмная, но надёжная фиксация. Разберём, как устроены магнитные крепления, чем отличаются их типы, от чего зависит реальная сила и как не ошибиться с выбором.

Принцип работы: зачем магниту стальной стакан

Открытый магнит излучает поток в обе стороны, и значительная его часть замыкается через воздух бесполезно. В магнитном креплении магнит вклеен в стальной стакан, который служит магнитопроводом (термин по ГОСТ 19693-74 «Материалы магнитные. Термины и определения»). Корпус собирает поток с тыльного полюса и выводит его на кольцевой край, вплотную к рабочей поверхности. В результате поток замыкается через притягиваемую деталь по короткому пути, и сила сцепления вырастает в 3–5 раз.

Рис. 1. Распределение магнитного потока у открытого магнита и у магнита в стальном стакане

У такой конструкции есть и обратная сторона: магнитное поле крепления сосредоточено у рабочей поверхности и очень быстро слабеет с расстоянием. Магнитное крепление создано для работы «в контакт» и почти не действует через зазор.

Сам магнит изготавливают из сплава NdFeB по ГОСТ Р 52956-2008, как правило, марки N35–N42. Корпус — из конструкционной стали с никелевым или цинковым покрытием, обозначения и выбор которых регламентируют ГОСТ 9.306-85 и ГОСТ 9.303-84.

Классификация магнитных креплений

В отрасли принята буквенная маркировка типов, а число после буквы обозначает диаметр корпуса в миллиметрах. Например, А32 — крепление с отверстием диаметром 32 мм, E48 — с крюком диаметром 48 мм.

Рис. 2. Основные типы магнитных креплений

Таблица 1. Типы магнитных креплений и совместимый крепёж

Особенности каждого типа

Тип A — с отверстием под зенковку

Самый универсальный вариант. В центре корпуса — коническое отверстие под винт с потайной головкой: после затяжки головка утапливается заподлицо, и рабочая поверхность остаётся ровной. Крепление A ставят на дерево, пластик или металл, а ответная часть — стальная пластина или любая ферромагнитная поверхность. Модели от А16 до А60 представлены в разделе магнитные крепления с отверстием. Для нестандартных задач есть и неодимовые магниты с зенковкой без стального корпуса.

Важно: винт затягивают без усилия. Неодим — хрупкий материал, и перетяжка раскалывает магнит по отверстию.

Тип D — под болт (внутренняя резьба)

На тыльной стороне корпуса приварена втулка с внутренней резьбой. В неё вкручивают болт, шпильку или винт, через который крепление соединяется с конструкцией. Тип D удобен, когда магнит должен быть съёмной «ножкой» для кронштейна, датчика, светильника или фотооборудования. Ассортимент — в разделе магнитные крепления под болт.

Тип C — под гайку (наружная резьба)

Из корпуса выступает резьбовой стержень. Деталь надевают на стержень через отверстие и фиксируют гайкой; можно также ввернуть его в резьбовое отверстие изделия. Решение популярно для табличек, щитов, фальшпанелей. Смотрите раздел магнитные крепления под гайку.

Тип E — с крюком

Готовый подвес, который не требует монтажа: прислонили к металлической балке, стеллажу или двери — и можно вешать инструмент, кабель, светильник, ценник или декор. Нагрузка на крюк почти всегда направлена на сдвиг, поэтому выбирайте модель с запасом (см. таблицу 4). Варианты от Е16 до Е60 — в разделе магнитное крепление с крючком.

Обрезиненные крепления ТТ

Корпус залит в резиновую оболочку толщиной 1–2 мм. Резина не царапает лакокрасочное покрытие и резко повышает трение, поэтому сопротивление сдвигу у обрезиненных моделей в 2–3 раза выше, чем у металлических. Платой за это становится зазор: сила на отрыв ниже, чем у металлического крепления того же диаметра. Модели ТТ 22, ТТ 43, ТТ 66 незаменимы для крепления маячков, камер и рекламы на кузове автомобиля.

Технические характеристики по диаметрам

Сила отрыва растёт примерно пропорционально квадрату диаметра и почти не зависит от типа: магнитная система у A, C, D и E одинаковая.

Рис. 3. Ориентировочная сила отрыва магнитных креплений в зависимости от диаметра

Таблица 2. Типовые параметры магнитных креплений (уточняйте в карточке товара)

От чего зависит реальная сила крепления

Паспортную силу измеряют при отрыве от шлифованной плиты из низкоуглеродистой стали толщиной 10 мм и более. На практике на результат влияют пять факторов.

1. Толщина стальной основы

Если металл тонкий, он насыщается и не пропускает весь поток магнита. Чем больше диаметр крепления, тем толще нужна сталь: Ø20 почти полностью реализует силу уже на 3 мм, а Ø60 на листе 1 мм — например, на корпусе компьютера или кузове авто — даст меньше трети паспортного значения.

Рис. 4. Зависимость силы крепления от толщины стального листа

2. Материал основы

Таблица 3. Сила крепления в зависимости от материала основы

3. Зазор и покрытие

Слой краски 0,1 мм снижает силу на 10–20 %, зазор 0,5 мм — уже на 40–50 %. Ржавчина, окалина, грязь, наклейка или ткань работают так же. Поверхность в месте контакта должна быть чистой и ровной.

4. Направление нагрузки

Таблица 4. Нагрузка на отрыв и на сдвиг

Если крепление висит на вертикальной стене, груз действует именно на сдвиг. Крюк Е32 с паспортной силой 34 кг надёжно удержит на стене лишь 5–8 кг.

5. Температура

Стандартный неодим класса N работает до +80 °C. Для печей, сушильных камер и моторных отсеков нужны магниты класса H (до +120 °C) или SH (до +150 °C).

Как выбрать магнитное крепление: чек-лист

• Определите массу груза и направление нагрузки: отрыв или сдвиг.
• Заложите коэффициент запаса не менее 2–3 для отрыва и пересчитайте силу на сдвиг по таблице 4.
• Проверьте толщину и материал основы по рис. 4 и таблице 3.
• Выберите способ монтажа: винт (A), болт (D), гайка (C), подвес (E) или защита покрытия (ТТ).
• Учтите среду: влажность требует защищённого покрытия, нагрев — высокотемпературного класса магнита.

Монтаж и безопасность

• Не ударяйте крепление о металл: неодим хрупок, корпус может треснуть, а магнит — расколоться.
• Не перетягивайте крепёж; при вибрации используйте фиксатор резьбы средней прочности.
• Снимайте крепление поворотом или сдвигом, а не прямым отрывом: так требуется в 4–5 раз меньше усилия.
• Держите мощные модели от Ø42 вдали от кардиостимуляторов, банковских карт и электроники.

Итог

Все магнитные крепления устроены одинаково — неодимовый магнит в стальном стакане, — а различаются способом монтажа. Тип A подходит для стационарной установки на винт, D и C — для резьбовых соединений, E — для быстрого подвеса, обрезиненные ТТ — для окрашенных поверхностей и сдвиговой нагрузки. Выбирая модель, оценивайте не только паспортную силу, но и толщину металла, зазор и направление нагрузки. Полный ассортимент — в каталоге магнитных креплений, а для специальных задач есть магнитные крепления для бейджей, магнитные держатели для ножей и магнитные инструменты.