Сучасні спечені неодимові залізні борові (NdFeB) магніти займають приблизно 80% світового ринку NdFeB-магнітів, це домінування зумовлене їх винятковими магнітними властивостями. Виготовлені методом порошкової металургії — включаючи подрібнення, пресування, спікання та механічну обробку — спечені магніти мають високу залишкову намагніченість, когезію та енергетичний добуток, що робить їх ідеальними для застосувань, які потребують сильних магнітних полів. Наприклад, у високопродуктивних двигунах, вітроелектростанціях та прецизійній електроніці спечені NdFeB-магніти, такі як марка N52 (як представлена
AIM Magnet ) забезпечують неперевершений зв'язок, досягаючи енергетичного добутку до 52 MGOe.
AIM Magnet, провідний виробник, заснований у 2006 році, демонструє цей лідерство завдяки щорічним виробничим потужностям у 500 тонн, які підтримуються 300+ сучасними машинами. Сертифікації ISO, ROSH та REACH підтверджують надійність спечених магнітів, що забезпечило компанії лідерство на ринку в галузях, де вимагаються високопродуктивні рішення. Вставити зображення: процес виробництва спечених NdFeB магнітів або продукція класу N52.
Незважаючи на поширеність спечених магнітів, зв’язувальні NdFeB магніти стають найшвидше зростаючим сегментом, що пояснюється їхньою гнучкістю в проектуванні та економічною ефективністю. Зв’язувальні магніти виготовляють шляхом змішування порошку NdFeB із полімерними зв’язувальними матеріалами (наприклад, епоксидною смолою, нейлоном) і формування їх за допомогою лиття під тиском або стиснення — що дозволяє отримувати складні геометричні форми, тонкостінні конструкції та інтегровані функції, які задовольняють змінні потреби галузі.
Ключові чинники зростання для зв’язувальних магнітів включають:
-
Версатильність дизайну : Їх можна формувати у складні форми, такі як магнітні компоненти, що використовуються в модулях бездротового зарядження (наприклад, магніти MagSafe) або міні-сенсори, що відповідає портфелю індивідуальних магнітних рішень .
-
Легкісні характеристики : У електронних та автомобільних застосуваннях композитні магніти мають перевагу у вазі на 30–50% порівняно з спеченими аналогами, підтримуючи тенденції до зменшення ваги.
-
Зниження витрат на виробництво : Процес формування виключає додаткову механічну обробку, скорочуючи час та витрати виробництва.
Хоча композитні магніти мають нижчі магнітні характеристики (енергетичний добуток зазвичай 8–15 MGOe), їх адаптивність стимулює прогнозований середньорічний темп зростання (CAGR) на рівні 7–9% до 2030 року. Вставити зображення: процес формування композитних магнітів методом лиття або їх застосування в побутовій електроніці.
Подвійний ринковий ландшафт відображає баланс між продуктивністю та гнучкістю. Спеченні магніти зберігають свою домінуючу позицію у застосуваннях з високою потужністю (наприклад, промислові двигуни, медичні МРТ-пристрої), тимчасом як клеєні магніти займають ніші в побутовій електроніці, автомобільних сенсорах і мініатюрних пристроях. Модель одного вирішення компанії AIM Magnet — що пропонує як стандартні, так і налаштовані
неодімій магніти —підкреслює, як виробники використовують обидві технології для задоволення різноманітних потреб.
Швидка електрифікація автомобільної індустрії є ключовою силою, що сприяє зростанню клеєних магнітів NdFeB, з прогнозованим середньорічним темпом зростання 9,2% на період 2024–2030. Для електромобілів (EV) потрібні легкі та ефективні магнітні компоненти для двигунів, інверторів і сенсорів — саме ті області, де клеєні магніти демонструють високі результати.
-
Двигуни електромобілів : Закріплені магніти дозволяють створювати компактні, високоефективні двигуни з інтегрованим дизайном. Наприклад, двигуни статора типу «волосинка» в електромобілях вигодують від здатності закріплених магнітів утворювати складні форми, що зменшує втрати енергії та підвищує щільність крутного моменту.
-
Мініатюризація трансмісії : У міру зменшення розмірів компонентів електромобілів виробниками, формовуваність закріплених магнітів підтримує створення «3-в-1» електроприводних агрегатів (двигун, інвертор, редуктор), що відповідає загальним тенденціям галузі.
-
Оптимізація витрат : Важільне формування забезпечує високий обсяг виробництва з мінімальними відходами — ключовий фактор для OEM-виробників, які прагнуть знизити вартість виробництва електромобілів.
AIM Magnet має експертність у виробництві магнітних інструментів, включаючи
магнітні котушки та спеціалізовані компоненти, що дозволяє задовольняти потреби автомобільних постачальних ланцюгів.
Вставити зображення: закріплений магніт у двигуні або схемі трансмісії електромобіля.
Крім компонентів трансмісії, закріплені магніти набирають популярності в таких сферах:
-
Датчики ADAS : Магнітні енкодери та датчики положення в системах автономного керування потребують точних, компактних магнітів. Склеєні магніти стійкі до розмагнічування в умовах агресивного середовища (наприклад, перепадів температури).
-
Системи інтер'єру : Склопідйомні механізми, замки дверей і регулятори дзеркал використовують склеєні магніти для тихої роботи та низького технічного обслуговування. Досвід AIM Magnet у сфері побутової електроніки застосовується до цих автомобільних підсистем.
Виробники автомобілів співпрацюють з виробниками магнітів для розвитку технологій склеєних магнітів, зосереджуючись на:
-
Високотемпературні зв’язувальні матеріали : Розробка матеріалів для вузлів, що працюють у гарячому середовищі (наприклад, вентилятори охолодження двигуна).
-
Інтеграція Дизайну : Сумісне проектування магнітних компонентів разом із системами автомобіля. Послуги OEM/ODM компанії AIM Magnet — включаючи концептуальний дизайн і створення прототипів — підтримують таку співпрацю.
Магніти NdFeB, особливо спеченні варіанти, потребують важких рідкісних земель (HREEs), таких як диспрозій (Dy) і тербій (Tb) для забезпечення когезії та теплової стабільності. Однак HREE відрізняються нестабільною ціною та ризиками у ланцюгах поставок, складаючи до 30% вартості спечених магнітів, що стимулює розвиток технологій скорочення їхнього використання.
Дифузія через межі зерен — це революційна техніка, яка дозволяє цільово наносити HREE на межі зерен магніту, мінімізуючи вміст HREE при збереженні когезії. Процес включає наступне:
- Нанесення тонкого шару HREE (наприклад, DyF3) на поверхню спечених магнітів.
- Дифузія атомів HREE у межі зерен за допомогою термообробки, підвищення магнітної анізотропії без додавання HREE в об'єм
Цей метод зменшує використання HREE на 30–70%, що знижує витрати. Впровадження передового обладнання, такого як візуальні роботи та машини для лазерного контурного різання, забезпечує компанія AIM Magnet, що дозволяє реалізувати GBD та інші інновації, гарантуючи конкурентоспроможність продуктів за вартістю. Вставити зображення: схема процесу GBD або продукт магніту зі зменшеним вмістом HREE.
-
Тонкоплівкове покриття : Нікель-цинкові (Nd-Zn) покриття підвищують стійкість до корозії, подовжуючи термін служби магнітів.
-
Оптимізація мікроструктури : Нанокомпозитні магніти та дрібнення зерна поліпшують властивості без використання HREE, що відповідає пріоритетам компанії AIM Magnet у сфері наукових досліджень та нових енергетичних матеріалів.
-
Високопродуктивні застосування : У авіаційному та медичному обладнанні може все ще вимагатися використання спечених магнітів з високим вмістом HREE для забезпечення надійності.
-
Продукти масового ринку : Електроніка та автокомпоненти все частіше використовують магніти зі зменшеним вмістом рідкоземельних елементів. Асортимент компанії AIM Magnet — від спечених магнітів марки N52 до композитних рішень — задовольняє потреби обох сегментів.
Ресурси рідкоземельних металів стикаються з критичними проблемами:
-
Географічна концентрація : Понад 90% переробки рідкоземельних металів відбувається в Китаї, що створює геополітичні ризики.
-
Занепокоєння щодо навколишнього середовища : Традиційне видобування призводить до значних обсягів відходів, що спонукає шукати стійкі альтернативи.
-
Цілі циклової економіки : Глобальні ініціативи стимулюють попит на виробництво магнітів за замкнутою схемою.
Механохімічна переробка переробляє відпрацьовані магніти NdFeB шляхом:
-
Дроблення та очищення : Здрібнення використаних магнітів і видалення забруднювачів.
-
Механохімічне оброблення : Високоенергетичне помелювання та реагенти руйнують структуру, розділяючи рідкоземельні метали.
-
Пересинтез : Відновлення порошку NdFeB з отриманих рідкоземельних металів для виготовлення нових магнітів.
Цей метод забезпечує понад 90% вилучення рідкоземельних металів і скорочує споживання енергії на 50%. Сертифікації ROSH та REACH компанії AIM Magnet свідчать про її прихильність екологічно чистим практикам, що забезпечує їй можливість впровадження технологій переробки. Вставити зображення: схема процесу механохімічної переробки або продуктів із перероблених магнітів.
-
Глобальні мережі переробки : Компанії, такі як AIM Magnet, досліджують можливості партнерства для створення систем збору магнітних продуктів, що вичерпали свій термін служби.
-
Пільгові умови в політиці : Уряди приймають регуляторні заходи (наприклад, розширену відповідальність виробників) для стимулювання переробки рідкоземельних матеріалів.
У міру розвитку технологій переробки, NdFeB-магніти з вторсировини будуть:
-
Найперше проникати в сегмент середнього рівня : Споживча електроніка та промислові двигуни можуть використовувати магніти з вторсировини на початковому етапі.
-
Забезпечувати стабільність вартості : Зменшення залежності від видобутку рідкоземельних матеріалів може стабілізувати ціни.
-
Посилення сталості бренду : Магніт AIM може використовувати перероблювані матеріали, щоб залучити клієнтів, які піклуються про навколишнє середовище.
