แม่เหล็กเนโอเดเมียม-เหล็ก-โบรอน (NdFeB) แบบเผาผงในปัจจุบันมีส่วนแบ่งตลาดแม่เหล็ก NdFeB ทั่วโลกประมาณ 80% ซึ่งความเป็นผู้นำนี้มาจากคุณสมบัติทางแม่เหล็กอันยอดเยี่ยม กระบวนการผลิตแบบโลหะผงรวมถึงการบดให้ละเอียด การอัดรูป การเผาผง และการกลึงชิ้นงาน ทำให้แม่เหล็กแบบเผาผงมีค่าความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กคงเหลือ (remanence) สูง ค่าความต้านทานสนามแม่เหล็ก (coercivity) สูง และค่าพลังงานผลิตภัณฑ์ (energy product) สูง เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการสนามแม่เหล็กแรงสูง เช่น ในมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง กังหันลม และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความแม่นยำ ตัวอย่างเช่น แม่เหล็ก NdFeB แบบเผาผงเกรด N52 (ตามที่ได้รับการนำเสนอโดย
AIM Magnet ) มีความแข็งแกร่งเหนือกว่าใครเทียบได้ พลังงานผลิตภัณฑ์สามารถสูงถึง 52 MGOe
AIM Magnet ผู้ผลิตชั้นนำที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2006 แสดงถึงความเป็นผู้นำด้วยกำลังการผลิตต่อปี 500 ตัน พร้อมเครื่องจักรขั้นสูงมากกว่า 300 เครื่อง การรับรอง ISO, ROSH และ REACH ของบริษัทเน้นย้ำถึงความน่าเชื่อถือของแม่เหล็กเผาชนิด Sintered Magnets ซึ่งได้สร้างความเป็นผู้นำตลาดให้บริษัทมายาวนานในอุตสาหกรรมที่ต้องการโซลูชันประสิทธิภาพสูง แทรกภาพ: กระบวนการผลิตแม่เหล็ก NdFeB สเปรย์หรือผลิตภัณฑ์เกรด N52
แม้ว่าแม่เหล็กแบบเผาจะแพร่หลาย แต่แม่เหล็ก NdFeB แบบ Bonded Magnets กำลังกลายเป็นกลุ่มที่เติบโตเร็วที่สุด ด้วยความยืดหยุ่นในการออกแบบและต้นทุนที่ประหยัด แม่เหล็กประเภทนี้ผลิตโดยการผสมผง NdFeB กับสารยึดเกาะโพลิเมอร์ (เช่น อีพ็อกซี ไนลอน) และขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดฉีดหรืออัดขึ้นรูปแบบคอมเพรสชัน ทำให้สามารถผลิตชิ้นงานที่มีรูปร่างซับซ้อน โครงสร้างผนังบาง และฟีเจอร์แบบบูรณาการ เพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไปของอุตสาหกรรม
ปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนการเติบโตของแม่เหล็ก Bonded Magnets มีดังนี้:
-
ความหลากหลายในการออกแบบ : สามารถขึ้นรูปเป็นชิ้นส่วนที่มีลวดลายซับซ้อน เช่น ชิ้นส่วนแม่เหล็กที่ใช้ในโมดูลการชาร์จไร้สาย (เช่น แม่เหล็ก MagSafe) หรือเซ็นเซอร์ขนาดเล็ก สอดคล้องกับพอร์ตโฟลิโอของ AIM Magnet ที่ให้บริการโซลูชันแม่เหล็กแบบกำหนดเอง โซลูชันแม่เหล็ก .
-
คุณสมบัติน้ำหนักเบา : ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบยานยนต์ แม่เหล็กแบบบอนด์มีน้ำหนักเบากว่าแม่เหล็กแบบซินเทอร์ถึง 30-50% รองรับแนวโน้มการออกแบบให้น้ำหนักเบา
-
ลดต้นทุนการผลิต : กระบวนการขึ้นรูปลดความจำเป็นในการกลึงหลังการผลิต ทำให้ประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายในการผลิต
: แม้ว่าแม่เหล็กแบบบอนด์จะมีสมรรถนะแม่เหล็กต่ำกว่า (โดยปกติให้พลังงานผลิตภัณฑ์อยู่ที่ 8-15 MGOe) แต่ความสามารถในการปรับตัวได้ดีของมันกำลังขับเคลื่อนอัตราการเติบโตเฉลี่ยรายปี (CAGR) ที่คาดการณ์ไว้ 7-9% จนถึงปี 2030 แทรกภาพ: กระบวนการฉีดขึ้นรูปแม่เหล็กแบบบอนด์ หรือการประยุกต์ใช้งานผลิตภัณฑ์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
ลักษณะคู่ของตลาดสะท้อนถึงความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและความยืดหยุ่น แม่เหล็กเผาติดยังคงมีบทบาทสำคัญในแอปพลิเคชันกำลังสูง (เช่น มอเตอร์อุตสาหกรรม อุปกรณ์ทางการแพทย์ MRI) ในขณะที่แม่เหล็กแบบบอนด์ได้สร้างตำแหน่งเฉพาะตัวในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เซ็นเซอร์ในยานยนต์ และอุปกรณ์ขนาดเล็ก โมเดลโซลูชันครบวงจรของ AIM Magnet ที่นำเสนอทั้งผลิตภัณฑ์มาตรฐานและแบบกำหนดเอง
แม่เหล็กนีโอดิเมียม —แสดงให้เห็นว่าผู้ผลิตใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีทั้งสองเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลาย
การเปลี่ยนผ่านไปสู่รถยนต์ไฟฟ้าอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมยานยนต์ คือแรงผลักดันสำคัญของการเติบโตของแม่เหล็กเนโอเดียม-เหล็ก-โบรอน (NdFeB) แบบบอนด์ ซึ่งมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีที่ 9.2% ระหว่างปี 2024 ถึง 2030 รถยนต์ไฟฟ้า (EVs) ต้องการส่วนประกอบแม่เหล็กที่มีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพสำหรับมอเตอร์ อินเวอร์เตอร์ และเซ็นเซอร์ ซึ่งเป็นการประยุกต์ใช้งานที่แม่เหล็กแบบบอนด์โดดเด่น
-
มอเตอร์ EV : แม่เหล็กแบบบอนด์ช่วยให้มอเตอร์มีขนาดเล็กลง มีประสิทธิภาพสูง และออกแบบให้รวมเป็นหน่วยเดียวกันได้ ตัวอย่างเช่น มอเตอร์สเตเตอร์แบบแฮร์พินในรถยนต์ไฟฟ้า (EVs) จะได้ประโยชน์จากความสามารถในการขึ้นรูปที่ซับซ้อนของแม่เหล็กแบบบอนด์ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานและเพิ่มความหนาแน่นของแรงบิด
-
การย่อขนาดระบบส่งกำลัง : เมื่อผู้ผลิกรถยนต์ไฟฟ้าหันมาใช้ชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กลง การขึ้นรูปได้ง่ายของแม่เหล็กแบบบอนด์สนับสนุนการออกแบบหน่วยขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบ "3-in-1" (มอเตอร์ อินเวอร์เตอร์ และเรดิวเซอร์) ซึ่งสอดคล้องกับแนวโน้มของอุตสาหกรรม
-
การปรับลดต้นทุน : การขึ้นรูปแบบฉีดช่วยให้ผลิตได้จำนวนมากโดยสร้างของเสียน้อย เป็นปัจจัยสำคัญสำหรับผู้ผลิต Original Equipment Manufacturers (OEMs) ที่ต้องการลดต้นทุนการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า
AIM Magnet มีความเชี่ยวชาญในการผลิตเครื่องมือแม่เหล็ก เช่น
ตะขอแม่เหล็ก และชิ้นส่วนเฉพาะทาง—ทำให้บริษัทอยู่ในตำแหน่งที่สามารถตอบสนองห่วงโซ่อุปทานในอุตสาหกรรมยานยนต์
แทรกภาพ: แม่เหล็กแบบบอนด์ในมอเตอร์หรือแผนภาพระบบส่งกำลังของรถยนต์ไฟฟ้า
นอกเหนือจากชิ้นส่วนระบบส่งกำลังแล้ว แม่เหล็กแบบบอนด์ยังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นใน:
-
เซ็นเซอร์ ADAS : ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติที่ใช้เครนเซอร์แม่เหล็กและเซ็นเซอร์ตำแหน่งต้องการแม่เหล็กที่มีความแม่นยำสูงและขนาดกะทัดรัด คุณสมบัติของแม่เหล็กแบบ bonded ที่สามารถทนต่อการถูกทำให้หมดแรงแม่เหล็ก เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย (เช่น สภาพอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง)
-
ระบบภายในรถยนต์ : ระบบควบคุมกระจกหน้าต่าง พวงมาลัยล็อกประตู และปรับกระจกมองข้าง ใช้แม่เหล็กแบบ bonded เพื่อการทำงานที่เงียบและบำรุงรักษาต่ำ ประสบการณ์ด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคของ AIM Magnet สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับระบย่อยในยานยนต์เหล่านี้ได้
ผู้ผลิตยานยนต์ชั้นนำร่วมมือกับผู้ผลิตแม่เหล็กเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีแม่เหล็กแบบ bonded โดยเน้นไปที่:
-
สารยึดติดที่ทนต่ออุณหภูมิสูง : การพัฒนาวัสดุสำหรับการใช้งานภายใต้ฝากระโปรง (เช่น พัดลมระบายความร้อนเครื่องยนต์)
-
การบูรณาการการออกแบบ : ออกแบบชิ้นส่วนแม่เหล็กพร้อมกับระบบของยานพาหนะอย่างบูรณาการ AIM Magnet มีบริการ OEM/ODM — รวมถึงการออกแบบแนวคิดและการสร้างต้นแบบ — ซึ่งสนับสนุนการร่วมมือนี้
แม่เหล็ก NdFeB โดยเฉพาะแบบเผาตัวอย่าง (sintered variants) จำเป็นต้องใช้ธาตุหายากหนัก (HREEs) เช่น ดีสโพรเซียม (Dy) และเทอร์เบียม (Tb) เพื่อเพิ่มความสามารถในการต้านทานการถูกแม่เหล็กอื่นรบกวน (coercivity) และความเสถียรทางความร้อน อย่างไรก็ตาม HREEs มีปัญหาด้านความผันผวนของราคาและความเสี่ยงในห่วงโซ่อุปทาน ซึ่งคิดเป็นต้นทุนสูงถึง 30% ของต้นทุกผลิตแม่เหล็กแบบเผา — ส่งผลให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อลดการใช้ HREEs
การแพร่ของเกรนขอบเขตเป็นเทคนิคขั้นสูงที่สามารถควบคุมการสะสมของ HREEs บนเกรนขอบเขตของแม่เหล็กได้อย่างแม่นยำ ช่วยลดปริมาณ HREEs แต่ยังคงความสามารถในการต้านทานการถูกแม่เหล็กอื่นรบกวน (coercivity) ไว้ได้ กระบวนการประกอบด้วยขั้นตอนดังนี้
- การเคลือบชั้นบางๆ ของ HREE (เช่น DyF3) ลงบนพื้นผิวของแม่เหล็กที่เผาแล้ว
- การแพร่ของอะตอม HREE เข้าไปยังเกรนขอบวด้วยการรักษาอุณหภูมิให้สูง เพื่อเพิ่มค่าความไม่สมมาตรเชิงแม่เหล็ก (magnetic anisotropy) โดยไม่ต้องเติม HREE ในเนื้อแม่เหล็ก
วิธีการนี้ช่วยลดการใช้ HREE ลง 30-70% ซึ่งช่วยลดต้นทุน การที่ AIM Magnet นำอุปกรณ์ขั้นสูงมาใช้ เช่น หุ่นยนต์ตรวจจับด้วยภาพและเครื่องตัดคอนทัวร์ด้วยเลเซอร์ ทำให้สามารถดำเนินการ GBD และนวัตกรรมอื่น ๆ ได้ ช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีราคาแข่งขันได้ แทรกภาพ: แผนผังกระบวนการ GBD หรือผลิตภัณฑ์แม่เหล็กที่ลดการใช้ HREE
-
การเคลือบฟิล์มบาง : การเคลือบที่ใช้เนียดิเมียม-สังกะสี (Nd-Zn) ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน ทำให้อายุการใช้งานของแม่เหล็กยาวนานขึ้น
-
การปรับปรุงโครงสร้างจุลภาค : แม่เหล็กนาโนคอมโพสิตและกระบวนการปรับปรุงเกรนช่วยเพิ่มคุณสมบัติโดยไม่ต้องใช้ HREE ซึ่งสอดคล้องกับแนวทางการวิจัยและพัฒนาวัสดุพลังงานใหม่ของ AIM Magnet
-
การใช้งานระดับสูง : ในอุตสาหกรรมการบินและอุปกรณ์ทางการแพทย์ อาจยังคงต้องการแม่เหล็กเผาแบบใช้ HREE เป็นหลักเพื่อความน่าเชื่อถือ
-
สินค้าตลาดมวลชน : อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและชิ้นส่วนยานยนต์มีการนำแม่เหล็กที่ลดการใช้ธาตุเรียร์เอิร์ธ (HREE-reduced) มาใช้มากขึ้น ช่วงผลิตภัณฑ์ของ AIM Magnet ตั้งแต่แบบเผาชนิด N52 ไปจนถึงโซลูชันแบบ bonded สามารถให้บริการได้ทั้งสองกลุ่ม
ทรัพยากรธาตุเรียร์เอิร์ธกำลังเผชิญกับความท้าทายสำคัญหลายประการ:
-
การกระจุกตัวทางภูมิศาสตร์ : มีการแปรรูปธาตุเรียร์เอิร์ธกว่า 90% เกิดขึ้นในประเทศจีนเท่านั้น ส่งผลให้เกิดความเสี่ยงด้านภูมิรัฐศาสตร์
-
ความ กังวล เกี่ยว กับ สิ่ง แวดล้อม : การทำเหมืองแบบดั้งเดิมสร้างของเสียจำนวนมาก กระตุ้นให้มีการเรียกร้องทางเลือกที่ยั่งยืนมากขึ้น
-
เป้าหมายเศรษฐกิจหมุนเวียน : โครงการริเริ่มระดับโลกผลักดันความต้องการในการผลิตแม่เหล็กแบบวงจรปิด
การรีไซเคิลด้วยกระบวนการเคมีกลนำแม่เหล็ก NdFeB ที่หมดอายุการใช้งานมาทำรีไซเคิลผ่านขั้นตอน:
-
การบดและทำให้บริสุทธิ์ : ทำการสับแม่เหล็กที่ใช้แล้วและกำจัดสิ่งปนเปื้อนออก
-
การบำบัดด้วยกระบวนการเคมีกล : ใช้เครื่องบดแบบพลังงานสูงพร้อมสารเคมีเพื่อทำลายโครงสร้างและแยกแร่ธาตุหายากออกมา
-
การสังเคราะห์ใหม่ : สร้างผง NdFeB จากแร่ธาตุหายากที่ได้รับคืน เพื่อผลิตแม่เหล็กใหม่
วิธีการนี้สามารถกู้คืนแร่ธาตุหายากได้มากกว่า 90% และลดการใช้พลังงานลงถึง 50% การที่ AIM Magnet ได้รับการรับรอง ROSH และ REACH สะท้อนถึงความมุ่งมั่นในการดำเนินธุรกิจที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งทำให้บริษัทอยู่ในตำแหน่งที่พร้อมจะนำเทคโนโลยีการรีไซเคิลมาใช้ประโยชน์ แทรกรูปภาพ: กระบวนการทำรีไซเคิลด้วยกระบวนการเคมีกล หรือผลิตภัณฑ์แม่เหล็กรีไซเคิล
-
เครือข่ายการรีไซเคิลระดับโลก : บริษัทเช่น AIM Magnet สำรวจความร่วมมือเพื่อจัดตั้งระบบรวบรวมผลิตภัณฑ์แม่เหล็กที่ใช้แล้ว
-
แรงจูงใจทางนโยบาย : รัฐบาลดำเนินการตามข้อบังคับ (เช่น ความรับผิดชอบของผู้ผลิตแบบขยายขอบเขต) เพื่อส่งเสริมการรีไซเคิลแร่ธาตุหายาก
เมื่อเทคโนโลยีการรีไซเคิลก้าวหน้า แม่เหล็ก NdFeB ที่ผ่านการรีไซเคิลจะ:
-
เจาะตลาดระดับกลางก่อน : อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและมอเตอร์ในอุตสาหกรรมอาจนำแม่เหล็กที่รีไซเคิลมาใช้ก่อน
-
สร้างเสถียรภาพด้านราคา : การลดการพึ่งพาแร่ธาตุหายากจากการขุดเจาะสามารถช่วยให้ราคาคงที่ได้
-
เสริมสร้างความยั่งยืนของแบรนด์ : แม่เหล็ก AIM สามารถใช้วัสดุรีไซเคิลเพื่อดึงดูดลูกค้าที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อม
