Gesinterte Neodym-Eisen-Bor-(NdFeB-)Magnete halten derzeit etwa 80 % des globalen NdFeB-Magnetenmarktes, eine Dominanz, die auf ihren hervorragenden magnetischen Eigenschaften beruht. Über ein Pulvermetallurgieverfahren – einschließlich Zerkleinern, Pressen, Sintern und Bearbeiten – hergestellt, bieten gesinterte Magnete eine hohe Remanenz, Koerzitivkraft und Energiedichte, wodurch sie ideal für Anwendungen sind, bei denen starke Magnetfelder erforderlich sind. Beispielsweise werden gesinterte NdFeB-Magnete wie die N52-Qualität (wie von
Zielmagnet ) in Hochleistungsmotoren, Windkraftanlagen und Präzisionselektronik eingesetzt und liefern eine unübertroffene Stärke mit Energiedichten von bis zu 52 MGOe.
AIM Magnet, ein führender Hersteller, der im Jahr 2006 gegründet wurde, zeigt diese Dominanz mit einer jährlichen Produktionskapazität von 500 Tonnen, unterstützt durch über 300 fortschrittliche Maschinen. Die ISO-, ROSH- und REACH-Zertifizierungen des Unternehmens unterstreichen die Zuverlässigkeit von gesinterten Magneten, welche deren Marktführerschaft in Branchen mit hohen Leistungsanforderungen festigten. Bild einfügen: Produktionsprozess von gesinterten NdFeB-Magneten oder Aufnahme des N52-Gütesortiments.
Trotz der weiten Verbreitung von gesinterten Magneten entwickeln sich gebundene NdFeB-Magnete zum am schnellsten wachsenden Segment, angetrieben durch ihre Gestaltungsflexibilität und Kosteneffizienz. Gebundene Magnete werden hergestellt, indem NdFeB-Pulver mit Polymerbindemitteln (z. B. Epoxidharz, Nylon) gemischt und durch Spritzguss oder Pressformen geformt werden – dies ermöglicht komplexe Geometrien, dünnwandige Strukturen und integrierte Funktionen, die den sich wandelnden Branchenanforderungen gerecht werden.
Wichtige Wachstumstreiber für gebundene Magnete sind:
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Designvielfalt : Sie können zu komplexen Formen geformt werden, wie z.B. die magnetischen Komponenten, die in kabellosen Lademodulen verwendet werden (z.B. MagSafe-Magnete) oder winzige Sensoren, und passen somit zum Portfolio maßgeschneiderter magnetlösungen von AIM Magnet .
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Leichtbau-Eigenschaften : In Elektronik- und Automobilanwendungen bieten Verbundmagnete ein Gewichtsvorteil von 30-50 % gegenüber gesinterten Varianten und unterstützen damit den Trend zu Leichtbaudesigns.
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Geringere Produktionskosten : Der Formgebungsprozess macht nachträgliche Bearbeitung überflüssig und reduziert dadurch Herstellungszeit und Kosten.
Obwohl Verbundmagnete eine geringere magnetische Leistung aufweisen (Energieprodukte typischerweise 8-15 MGOe), treibt ihre Flexibilität eine prognostizierte durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 7-9 % bis 2030 voran. Bild einfügen: Spritzgießverfahren für Verbundmagnete oder Produktanwendung in Consumer Electronics.
Das duale Marktumfeld spiegelt ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Flexibilität wider. Gesinterte Magnete behalten ihre führende Position in Hochleistungsanwendungen (z. B. Industriemotoren, medizinische MRT-Geräte), während gesinterte Magnete Nischen in der Verbraucherprodukteindustrie, Automobil-Sensoren und miniaturisierten Geräten erschließen. Das Rundum-Lösungsmodell von AIM Magnet – sowohl Standard- als auch kundenspezifische Lösungen anbietet
neodym-Magnete – verdeutlicht, wie Hersteller beide Technologien nutzen, um unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden.
Die schnelle Elektrifizierung der Automobilindustrie ist eine entscheidende Triebkraft hinter dem Wachstum von gebundenen NdFeB-Magneten mit einer prognostizierten durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9,2 % für 2024–2030. Elektrofahrzeuge (EVs) benötigen leichte, effiziente magnetische Komponenten für Motoren, Wechselrichter und Sensoren – Anwendungsbereiche, in denen Verbundmagnete hervorragend abschneiden.
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EV-Motoren : Verbundmagnete ermöglichen kompakte, hoch-effiziente Motoren mit integrierten Designs. Beispielsweise profitieren Haarnadel-Stator-Motoren in Elektrofahrzeugen (EVs) von der Fähigkeit von Verbundmagneten, komplexe Formen anzunehmen, wodurch Energieverluste reduziert und die Drehmomentdichte verbessert wird.
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Antriebsstrang-Verminderung der Größe : Da Hersteller von Elektrofahrzeugen (EVs) die Größe von Komponenten verringern, unterstützt die Formbarkeit von Verbundmagneten sogenannte „3-in-1“-Antriebseinheiten (Motor, Inverter, Reduzierer) und ist somit mit Branchentrends im Einklang.
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Kostenoptimierung : Spritzgussverfahren ermöglichen eine Hochleistungsproduktion mit minimalem Abfall – ein entscheidender Faktor für OEMs, die die Produktionskosten für Elektrofahrzeuge (EVs) senken möchten.
AIM Magnet's Expertise in der Produktion magnetischer Werkzeuge – inklusive
magnet-Haken und kundenspezifischen Komponenten – positioniert das Unternehmen als Partner für Automobil-Zulieferketten.
Bild einfügen: Verbundmagnet in einem Elektromotor oder Antriebsstrang-Diagramm.
Abseits von Antriebskomponenten gewinnen Verbundmagnete auch in folgenden Bereichen an Bedeutung:
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ADAS-Sensoren : Magnetische Drehgeber und Positionsensoren in autonom fahrenden Systemen benötigen präzise, kompakte Magnete. Die Widerstandsfähigkeit von Verbundmagneten gegen Entmagnetisierung eignet sich für raue Umgebungen (z. B. Temperaturschwankungen).
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Innenausstattungssysteme : Fensterheber, Türverriegelungen und Spiegeljustierungen nutzen Verbundmagnete für leisen Betrieb und geringen Wartungsaufwand. Die Erfahrung von AIM Magnet im Bereich Consumer Electronics lässt sich auf diese automotiven Subsysteme übertragen.
Führende Automobilhersteller arbeiten mit Magnetproduzenten zusammen, um die Technologie der Verbundmagnete weiterzuentwickeln, unter anderem mit Fokus auf:
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Hochtemperatur-Binder : Entwicklung von Materialien für Anwendungen unter der Motorhaube (z. B. Kühlerlüfter).
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Integration der Konstruktion : Gemeinsame Entwicklung magnetischer Komponenten mit Fahrzeugsystemen. Die OEM/ODM-Dienste von AIM Magnet – einschließlich Konzeptdesign und Prototypenerstellung – unterstützen solche Kooperationen.
NdFeB-Magnete, insbesondere gesinterte Varianten, sind auf schwere Seltenerd-Elemente (HREEs) wie Dysprosium (Dy) und Terbium (Tb) angewiesen, um Kohäsivität und thermische Stabilität zu gewährleisten. Allerdings weisen HREEs eine Preisschwankung auf und bergen Risiken in der Lieferkette, wodurch sie bis zu 30 % der Kosten für gesinterte Magnete ausmachen – dies fördert Technologien, die den HREE-Verbrauch reduzieren.
Die Korngrenzdiffusion ist ein revolutionäres Verfahren, das eine gezielte Ablagerung von HREEs an den Korngrenzen des Magneten ermöglicht und somit den HREE-Gehalt minimiert, bei gleichbleibender Kohäsivität. Der Prozess umfasst folgende Schritte:
- Ablagerung einer dünnen HREE-Schicht (z. B. DyF3) auf den Oberflächen der gesinterten Magnete.
- Diffusion der HREE-Atome in die Korngrenzen durch Wärmebehandlung, wodurch die magnetische Anisotropie verbessert wird, ohne dass zusätzliche HREEs im Volumen erforderlich sind.
Diese Methode reduziert den HREE-Verbrauch um 30–70 % und senkt dadurch die Kosten. Durch den Einsatz fortschrittlicher Ausrüstung – wie beispielsweise Visio-Roboter und Laserkonturschneidemaschinen – kann AIM Magnet GBD und andere Innovationen umsetzen, wodurch kosteneffiziente Produkte gesichert werden. Bild einfügen: Schema des GBD-Prozesses oder Produkt mit reduziertem HREE-Magneten.
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Dünnschichtbeschichtung : Neodym-Zink-(Nd-Zn-)Beschichtungen verbessern den Korrosionsschutz und verlängern die Lebensdauer der Magnete.
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Mikrostrukturoptimierung : Nano-Kompositmagnete und Kornverfeinerung verbessern die Eigenschaften ohne HREEs und unterstützen so den Fokus von AIM Magnet auf Forschung und Entwicklung sowie neue Energierohstoffe.
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Hochwertige Anwendungen : In der Luftfahrt und bei medizinischen Geräten können weiterhin HREE-reiche Sintermagnete erforderlich sein, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
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Massenprodukte : Bei Verbraucherprodukten und Automobilkomponenten kommen zunehmend Magnete mit reduziertem HREE-Gehalt zum Einsatz. Das Produktportfolio von AIM Magnet – von gesinterten N52-Magneten bis hin zu gebundenen Lösungen – beliefert beide Segmente.
Seltene Erden stehen vor kritischen Herausforderungen:
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Geografische Konzentration : Über 90 % der Aufbereitung seltener Erden erfolgt in China, was geopolitische Risiken schafft.
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Umweltprobleme : Herkömmliche Bergbauverfahren erzeugen beträchtliche Abfallmengen und fordern damit nachhaltigere Alternativen heraus.
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Zielsetzungen der Kreislaufwirtschaft : Globale Initiativen fördern die Nachfrage nach geschlossenem Magnetkreislauf.
Die mechanochemische Wiederaufbereitung recycelt ausgediente NdFeB-Magnete durch:
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Zerkleinern und Reinigen : Zerstückelung der gebrauchten Magnete und Entfernung von Verunreinigungen.
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Mechanochemische Behandlung : Hochenergie-Mahlung und Reagenzien zersetzen die Struktur und trennen die Seltenen Erden.
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Neusynthese : Rekonstruktion von NdFeB-Pulver aus gewonnenen Seltenen Erden für neue Magnete.
Dieses Verfahren erreicht eine Rückgewinnungsrate von über 90 % bei Seltenen Erden und reduziert den Energieverbrauch um 50 %. Die ROSH- und REACH-Zertifizierungen von AIM Magnet unterstreichen das Engagement für umweltfreundliche Praktiken und positionieren das Unternehmen, um Recycling-Technologien zu übernehmen. Bild einfügen: Prozessfluss der mechanochemischen Recycling oder recyceltes Magnetprodukt.
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Globale Recycling-Netzwerke : Unternehmen wie AIM Magnet untersuchen Partnerschaften, um Sammelsysteme für magnetische Produkte am Ende ihrer Lebensdauer einzurichten.
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Politische Anreize : Regierungen setzen Vorschriften (z. B. erweiterte Herstellerverantwortung) um, um das Recycling seltener Erden zu fördern.
Mit fortschreitender Recycling-Technologie werden recycelte NdFeB-Magnete:
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Zunächst den Mittelklasse-Bereich erschließen : Recycelte Magnete könnten zunächst in der Konsumelektronik und bei Industriemotoren eingesetzt werden.
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Für Preisstabilität sorgen : Eine geringere Abhängigkeit von abgebaute Seltenen Erden könnte die Preise stabilisieren.
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Marktnachhaltigkeit steigern : AIM Magnet kann recycelte Materialien nutzen, um umweltbewusste Kunden anzusprechen.
