現在、焼結ネオジム・鉄・ホウ素(NdFeB)磁石は世界のNdFeB磁石市場のおよそ80%を占めており、その地位は優れた磁気特性に基づいています。粉体冶金プロセス(微粉化、圧縮、焼結および機械加工を含む)によって製造される焼結磁石は、高残留磁束密度、保磁力および最大エネルギー積を提供し、強い磁界が必要な用途に最適です。例えば、高性能モーター、風力タービン、精密電子機器において、N52グレード(例:
AIM マグネット )などの焼結NdFeB磁石は最大52MGOeに達するエネルギー積を持ち、他に類を見ない強度を発揮します。
AIM Magnetは2006年に設立された主要メーカーであり、年間500トンの生産能力と300台以上の先進機械を備えており、この分野での圧倒的な地位を示しています。ISO、ROHS、REACHの各認証は同社の焼結磁石の信頼性を裏付けており、高性能ソリューションが求められる業界で確固たる市場リーダーシップを確立しています。 挿入画像:焼結ネオジム磁石(NdFeB)製造プロセスまたはN52グレード製品ショット
焼結磁石が主流である一方で、結合型ネオジム磁石(NdFeB)は設計の柔軟性とコスト競争力により、最も急速に成長しているセグメントとして登場しています。結合磁石は、ネオジム磁石粉末をポリマーバインダー(エポキシ、ナイロンなど)と混合し、射出成型や圧縮成型によって形成されるもので、複雑な形状、薄肉構造、統合機能などを実現し、進化する業界のニーズに対応しています。
結合磁石の成長を牽引する主な要因は次の通りです:
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デザインの多角性 : 磁石は複雑な形状に成形可能であり、ワイヤレス充電モジュール(例:MagSafeマグネット)に使用される磁性部品や微小センサーなど、AIM Magnetのカスタマイズ型磁気ソリューションと一致しています。 磁気ソリューション .
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軽量特性 : 電子機器および自動車用途において、焼結磁石と比較してボンデッド磁石は30〜50%の重量軽減を実現し、軽量化設計のトレンドを後押ししています。
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生産コストの削減 : この成形プロセスにより、ポストマシン加工が不要となり、製造時間と費用を削減します。
ボンデッド磁石は磁気特性が劣る(エネルギー積は通常8〜15 MGOe)ものの、その適応性によって2030年までの平均年成長率(CAGR)7〜9%が予測されています。 挿入画像:ボンデッド磁石の射出成形プロセスまたはコンシューマー電子機器での製品応用例。
市場の二面性は、性能と柔軟性のバランスを反映しています。焼結磁石は高出力用途(例:産業用モーター、医療用MRI装置)において依然として強固な地位を維持している一方、ボンデッド磁石はコンシューマー電子機器、自動車センサー、小型化されたデバイスの中で独自のニッチを築いています。AIM Magnetのワンストップソリューションモデル(標準品およびカスタマイズ製品の両方を提供)
磁石 メーカーが両技術を活用して多様なニーズに対応していることを示しています。
自動車業界における急速な電動化は、ボンデッドNdFeB磁石の成長を後押しする決定的な要因となっており、2024〜2030年におけるCAGRは9.2%と予測されています。電気自動車(EV)では、モーターやインバーター、センサーといった軽量かつ高効率の磁性部品が必要であり、こうした用途においてボンデッド磁石は優れた性能を発揮します。
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EVモーター : 結合磁石は、コンパクトで高効率な一体設計モーターを可能にします。たとえば、EVのヘアピン固定子モーターは、結合磁石が複雑な形状を形成できる能力により、エネルギー損失を減らし、トルク密度を向上させます。
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動力伝達装置の小型化 : EVメーカーが部品を小型化する中、結合磁石の成形性は「3-in-1」電気駆動ユニット(モーター、インバーター、減速機)をサポートし、業界トレンドに合致しています。
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費用の最適化 : 射出成型により廃棄物を最小限に抑えながら大量生産が可能となり、これはEV製造コストを削減しようとする自動車メーカーにとって重要な要素です。
AIMマグネット社の磁石用金型製造における専門技術—例えば
磁気フック およびカスタム部品—は、自動車サプライチェーンに対応する体制を整えています。
画像挿入:EVモーターやパワートレイン図における結合磁石。
パワートレイン部品以外にも、結合磁石は以下のような分野で導入が進んでいます:
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ADASセンサー 自律走行システムにおける磁気エンコーダーおよび位置センサーには、高精度でコンパクトな磁石が必要です。ボンデッド磁石は減磁に強く、温度変化などの過酷な環境に適しています。
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インテリアシステム パワーウィンドウ、ドアロック、ミラー調整装置などには、静かな動作と低メンテナンス性を実現するボンデッド磁石が使用されます。AIM Magnetの家電分野での経験は、これらの自動車サブシステムにも応用可能です。
主要自動車メーカーは磁石製造企業と提携し、ボンデッド磁石技術の進展に注力しています。その研究対象は以下の通りです:
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耐熱性バインダー エンジンルーム内用途(例:エンジン冷却ファン)向け材料の開発
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デザイン統合 車両システムとの共同設計による磁気部品の開発。AIM MagnetのOEM/ODMサービス(コンセプト設計やプロトタイプ製作を含む)は、こうした共同プロジェクトを支援します。
NdFeB磁石、特に焼結型磁石は、保磁力や熱安定性を確保するためにジスプロシウム(Dy)やテルビウム(Tb)などの重希土類元素(HREE)に依存しています。しかし、HREEは価格変動が大きく、サプライチェーンリスクも存在し、焼結磁石のコストの最大30%を占めるため、HREE使用量を削減する技術の開発が急務です。
結晶粒界拡散は、磁石の結晶粒界に狙い撃ちでHREEを付着させることにより、HREE含有量を最小限に抑えながら保磁力を維持できる革新的な技術です。このプロセスには次の工程が含まれます:
- 焼結磁石表面に薄いHREE層(例:DyF3)を付着させる。
- 加熱処理によってHREE原子を結晶粒界へ拡散させ、バルク状にHREEを添加することなく磁気異方性を高める。
この方法により、HREE使用量を30〜70%削減し、コストを抑えることができます。AIMマグネットが導入しているビジョンロボットやレーザー外形切断機などの先進設備により、GBDおよびその他のイノベーションを実現し、コスト競争力のある製品を提供しています。 画像挿入:GBDプロセスの模式図またはHREE低減型マグネット製品。
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薄膜コーティング :ネオジム亜鉛(Nd-Zn)コーティングは耐食性を向上させ、マグネットの寿命を延ばします。
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微細構造最適化 :ナノコンポジット磁石および結晶粒微細化により、HREEを使用せずに特性を向上させ、AIMマグネットが注力する研究開発および新エネルギー材料に合致しています。
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高品位用途 :航空宇宙および医療機器では、信頼性を確保するために依然としてHREE含有焼結磁石が必要となる場合があります。
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大衆市場向け製品 :民生用電子機器および自動車部品の分野で、希土類元素を削減したマグネットの採用が進んでいます。AIM Magnetの製品ラインナップは、N52グレードの焼結磁石からボンド磁石ソリューションまで、両セグメントに対応しています。
希土類資源は重大な課題に直面しています:
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地理的な集中 :希土類の精錬の90%以上が中国で行われており、地政学的リスクが生じています。
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環境問題 :従来の鉱山開発では大量の廃棄物が発生するため、持続可能な代替策の必要性が高まっています。
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循環型経済の目標 :世界的な取り組みにより、マグネットの閉回路生産に対する需要が高まっています。
機械化学的再処理は以下の方法で、使用済みNdFeB磁石をリサイクルします:
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破砕と精製 :使用済みの磁石を粉砕し、不純物を取り除きます。
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機械化学的処理 :高エネルギー粉砕と試薬により構造を分解し、レアアースを分離します。
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再合成 :回収したレアアースからNdFeB粉末を再構築し、新しい磁石に使います。
この方法はレアアース回収率90%以上を達成し、エネルギー消費を50%削減します。AIM MagnetのROHSおよびREACH認証は、環境に配慮した取り組みへのコミットメントを示しており、リサイクル技術を導入する体制が整っています。 画像挿入:機械化学的リサイクル工程フローまたはリサイクルされた磁石製品。
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グローバルリサイクルネットワーク : AIM Magnetなどの企業は、磁石製品の回収システム構築に向けたパートナーシップを探っています。
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政策インセンティブ : 政府は、(例:メーカー責任拡大制度)などにより、レアアース金属のリサイクルを推進する規制を導入しています。
リサイクル技術が進歩するにつれ、リサイクルNdFeBマグネットは以下のようになります:
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中級市場分野への浸透が最初に進む : コンシューマー電子機器や産業用モーターで、初期段階でリサイクル磁石が採用される可能性があります。
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コスト安定への貢献 : 採掘されたレアアース金属への依存度が低下することで価格が安定する可能性があります。
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ブランドの持続可能性を高める : AIMマグネットは、リサイクル素材を活用することでエコ意識の高い顧客にアピールすることができます。