Neodyymium-rautaboorimaagnetit (NdFeB) muodostavat tällä hetkellä noin 80 prosenttia maailman NdFeB-magneettimarkkinoista. Polttometaalurgian prosessin kautta valmistetut sintratut magneetit tarjoavat korkean pysyvyyden, pakottavuuden ja energiatuotteen, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, joissa tarvitaan vahvoja magneettikentiä. Esimerkiksi korkean suorituskyvyn moottoreissa, tuulivoimalaitoksissa ja tarkkuuselektroniikassa sinteroidut NdFeB-magneetit, kuten N52-luokka (kuten
AIM Magnet ) tarjoavat vertaansa vailla olevaa lujuutta, ja energiatuotteet ovat jopa 52 MGOe.
AIM Magnet, vuonna 2006 perustettu johtava valmistaja, kuvastaa tätä hallitsevaa asemaa vuosittaisella tuotantokapasiteetillaan 500 tonnia, jota tukevat 300:n edistyneen koneiston voimin. Yrityksen ISO-, ROSH- ja REACH-sertifiointien ansiosta sintreröityjen magneettien luotettavuus on vahvistanut sen markkinajohtoasemaa sellaisilla aloilla, jotka vaativät suorituskykyisiä ratkaisuja. Lisää kuva: Sintreröidyn NdFeB-magneetin valmistusprosessi tai N52-luokan tuote.
Vaikka sintreröityjen magneettien käyttö on yleisempää, sidotut NdFeB-magneetit ovat nousussa oleva segmentti, jonka kasvuun vaikuttavat muotoilun joustavuus ja kustannustehokkuus. Sidotut magneetit valmistetaan sekoittamalla NdFeB-jauhetta polymeerisidontaineen (esim. epoksit, nailon) ja muovaamalla ne injektio- tai puristusmuovauksella – mikä mahdollistaa monimukaisten geometrioiden, ohutseinämäisten rakenteiden ja integroitujen toimintojen, jotka vastaavat muuttuvia teollisuustarpeita.
Tärkeitä kasvun ajajia sidotuille magneeteille ovat:
-
Suunnittelullinen monimuotoisuus : Niistä voidaan valmistaa monimutkaisia muotoja, kuten langattomien latausmoduulien (esim. MagSafe-magneetit) magneettikomponentteja tai pieniä antureita, mikä tukee AIM Magnetin räätälöityjen magneettiratkaisujen portfolioa .
-
Kevyttyneet ominaisuudet : Elektroniikka- ja automobiilisovelluksissa liimatut magneetit tarjoavat 30–50 % painoedon sinteröityihin vastaaviin verrattuna, mikä tukee kevytrakenteisuustrendiä.
-
Alempat tuotantokustannukset : Muovausprosessi poistaa jälkikoneistuksen tarpeen, vähentäen valmistusaikaa ja kustannuksia.
: Vaikka liimatulla magneetilla on heikompi magneettinen suorituskyky (energiatuotteet tyypillisesti 8–15 MGOe), sen sovellettavuus lisää arviolta CAGR-kasvua 7–9 % vuoteen 2030 saakka. Lisää kuva: Liimatun magneetin injektiovalu -prosessi tai tuotesovellus kuluttajatekniikassa.
Markkinoiden kaksinkertainen maisema heijastaa tasapainoa suorituskyvyn ja joustavuuden välillä. Sintratut magneetit säilyttävät vahvan asemansa korkean tehon sovelluksissa (esim. teollisuusmoottorit, lääketieteelliset MRI-laitteet), kun taas liimapohjaiset magneetit löytävät erikoisalueita kuluttajatekniikassa, automaatioantureissa ja miniatyyrimissä laitteissa. AIM Magnetin yhden pisteen ratkaisumalli – tarjoamalla sekä standardituotteita että räätälöityjä tuotteita
neodymium magnetit – korostaa, kuinka valmistajat hyödyntävät molempia teknologioita paljoten moninaisiin tarpeisiin.
Automaatioalan nopea sähköistyminen on keskeinen tekijä liimapohjaisten NdFeB-magneettien kasvussa, jolle ennustetaan CAGR:ää 9,2 % vuosille 2024–2030. Sähköajoneuvot (EV) vaativät kevyitä ja tehokkaita magneettisia komponentteja moottoreihin, inverttereihin ja antureihin – sovelluksiin, joissa liimapohjaiset magneetit toimivat erinomaisesti.
-
Sähkömoottorit : Liimapidät mahdollistavat kompaktien, korkean tehokkuuden sähkömoottorien integroidut suunnittelut. Esimerkiksi sähköautojen (EV) hairpin-statorimoottorit hyötyvät liimapidän kyvystä muodostaa monimutkaisia muotoja, mikä vähentää energiahäviöitä ja parantaa vääntömomenttiheikkoutta.
-
Animaation miniatyrisointi : Kun sähköautovalmistajat pienentävät komponentteja, liimapidän muovattavuus tukee "3-in-1" -sähkökäyttöjärjestelmiä (moottori, invertteri, vähennyspyörä), joka vastaa alueen suuntauksia.
-
Kustannusoptimointi : Ruiskuvalu mahdollistaa suuren tuotantotilavuuden vähäisellä hukkamateriaalilla, mikä on kriittinen tekijä valmistajille, jotka pyrkivät vähentämään sähköautojen valmistuskustannuksia.
AIM Magnetin asiantuntemus magneettityökalujen valmistuksessa – mukaan lukien
magneettiset kailut ja räätälöidyt komponentit – sijoittavat sen palvelemaan automaatioalusten toimitusketjuja.
Lisää kuva: Liimapidä EV-moottorissa tai voimansiirron kaaviossa.
Voimansiirron komponenttien ulkopuolella liimapidät saavat jalansijaa seuraavissa:
-
ADAS-anturit : Magneettikoodaimet ja asemointianturit autonomisissa ajajärjestelmissä vaativat tarkkoja, kompakteja magneetteja. Sidottujen magneettien kyky kestää demagnetointia soveltuu kovimpiin olosuhteisiin (esim. lämpötilan vaihtelut).
-
Sisäjärjestelmät : Sähköikkunat, ovenlukot ja peilien säätimet käyttävät sidottuja magneetteja hiljaisen toiminnan ja vähäisen huoltotarpeen vuoksi. AIM Magnetin kokemus kuluttajatekniikasta siirtyy näihin automotiivijärjestelmiin.
Johtavat autoteollisuuden valmistajat tekevät yhteistyötä magneattivalmistajien kanssa edistääkseen sidottujen magneettien teknologiaa, keskittyen seuraaviin:
-
Korkean lämpötilan sidokset : Materiaalien kehittäminen moottoritilan sovelluksiin (esim. moottorin jäähdytyspuhaltimet).
-
Suunnittelun yhdentyminen : Magneettisten komponenttien yhteissuunnittelu ajoneuvon järjestelmien kanssa. AIM Magnetin OEM/ODM-palvelut – mukaan lukien konseptisuunnittelu ja prototyyppipalvelut – tukevat tällaista yhteistyöt.
NdFeB-magneetit, erityisesti sintraamalla valmistetut versiot, käyttävät hyytyjen ja lämpötilavakavuuden varmistamiseksi harvinaisia maametalleja kuten dysprosiumia (Dy) ja terbiumia (Tb). Kuitenkin HREE-metallien hinnat vaihtelevat usein ja niiden saatavuus on epävarmaa, mikä johtaa jopa 30 %:n osuuteen sintraattimagneettien kustannuksista – tämä on johtanut teknologioihin, jotka pyrkivät vähentämään HREE:n käyttöä.
Rajapintadiffuusio on uudenvaiheen tekniikka, joka mahdollistaa HREE-elementtien kohdennetun lisäämisen magneetin rakeiden rajapintaan, jolloin HREE-pitoisuutta voidaan vähentää ilman koerciivisuuden heikentämistä. Prosessi sisältää seuraavat vaiheet:
- Ohuen HREE-kerroksen (esim. DyF3) pinnoituksen sintrattujen magneettien pintoille.
- HREE-atomien diffuusio rakeiden rajapintaan lämmön avulla, jolloin saavutetaan parempi magneettinen anisotropia ilman HREE:n runsasta käyttöä koko rakenteessa.
Tämä menetelmä vähentää HREE:n käyttöä 30–70 %, mikä alentaa kustannuksia. AIM Magnetin edistyneen varustuksen – kuten visiorobottien ja laserleikkauskoneiden – käyttö mahdollistaa GBD:n ja muiden innovaatioiden toteuttamisen, mikä takaakin kustannustehokkaita tuotteita. Lisää kuva: GBD-prosessikaavio tai HREE-vähentetyn magneetintuotteen kuva.
-
Ohutkalvopinnoite : Neodyymi-zinkkipinnoitteet parantavat korroosionkestoa ja pidentävät magneetin elinaikaa.
-
Mikrorakenteen optimointi : Nanokomposiittimagneetit ja rakeiden hienontaminen parantavat ominaisuuksia ilman HREE-aineita, mikä tukee AIM Magnetin tutkimus- ja kehitystyötä sekä uusien energiamateriaalien kehittämistä.
-
Korkean tason sovellukset : Ilmailu- ja lääketeknologiassa saattaa silti olla tarpeen käyttää HREE-rikkaita sintraamalla valmistettuja magneetteja luotettavuuden vuoksi.
-
Massamarkkinoiden tuotteet : Kuluterelektroniikka ja autojen komponentit hyväksyvät yhä enemmän HREE-vähentämagnetteja. AIM Magnetin tuotevalikoima - N52-luokan sintrattuja ratkaisuja sekä sidottuja ratkaisuja - palvelee molempia segmenttejä.
Harvinaiset maametallivarannot kohtaavat kriittisiä haasteita:
-
Maantieteellinen keskittyminen : Yli 90 % harvinaisten maametallien jalostuksesta tapahtuu Kiinassa, mikä luo geopoliittisia riskejä.
-
Ympäristöä koskevat huolenaiheet : Perinteinen kaivaminen tuottaa merkittävää jätettä, mikä on johtanut kestävien vaihtoehtojen tarpeeseen.
-
Kiertotalouden tavoitteet : Kansainväliset aloitteet lisäävät kysyntää suljetun kierron magneettituotantoa kohtaan.
Mekaanokemiallinen uudelleenkäsittely kierrättää elinkaarensa lopettaneita NdFeB-magneitteja seuraavasti:
-
Halkominen ja puhdistus : Käytettyjen magneittien jauhatus ja epäpuhtauksien poisto.
-
Mekaanokemiallinen käsittely : Korkean energian murskaus ja reagenssit hajottavat rakenteen, erottamalla harvinaiset maataloudet.
-
Uudelleensynteesi : NdFeB-jauheen uudelleenrakentaminen takaisinnostetuista harvinaisista maatalouksista uusiin magneitteihin.
Tämä menetelmä saavuttaa yli 90 %:n harvinaisten maatalouksien kierrätysasteen ja vähentää energiankulutusta 50 %. AIM Magnetin ROSH- ja REACH-sertifikaatit heijastavat sen sitoutumista ympäristöystäviin käytäntöihin ja sijoittavat sen omaksumaan kierrätysteknologioita. Lisää kuva: Mekaanokemiallisen kierrätysprosessin kaavio tai kierrätetyn magneitin tuote.
-
Globaalit kierrätysverkostot : Yritykset, kuten AIM Magnet, tutkivat kumppanuuksia käytöstä poistettujen magneettituotteiden keruujärjestelmien perustamiseksi.
-
Tukiohjelmat : Hallitukset pannaan täytäntöön sääntelyjä (esim. tuottajavastuu) edistämään harvinaisten maametallien kierrätystä.
Kun kierrätysteknologiat kehittyvät, kierrätetyt NdFeB-magneedit:
-
Pääsevät ensin keskitasoisissa sovelluksissa : Kuluttajielektroniikka ja teollisuuden moottorit saattavat alun perin hyväksyä kierrätetyt magneetit.
-
Edistävät kustannusten vakautta : Kaivettujen harvinaisten maametallien käytön vähentäminen voi vakauttaa hintoja.
-
Paranna brändin ympäristöystävällisyyttä : AIM Magnet voi hyödyntää kierrätysmateriaaleja houkutellakseen ympäristöön tietoutuneet asiakkaat.
