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春天,万物复苏的季节,稀土永磁多线切割也将迎来崭新的春天。稀土永磁材料是稀土功能材料中具有潜力和价值的应用领域,未来在新能源汽车、工业电机、风力发电等下游需求的强劲驱动下,高性能钕铁硼或将进入新一轮产能扩张周期,品牌企业或将凭借核心技术、成本控制、下游渠道等优势持续扩张产能,不断提升盈利能力,稀土永磁行业进入高质量发展的新时代。同时,也将带动一批产业的兴盛,例如多线切割高端装备。
在工业世界,也有这么一种“利刃”,被视为精密制造的底气。无论是质地坚硬的蓝宝石,还是石英晶体、半导体材料、稀 有金属等,它都能“快准稳”地一次性把目标切割成千百片毫米级的薄片,为汽车、电子等行业输送关键材料,这就是高精密多线切割机。
多线切割机对于运动控制精度要求很高,随着半导体、光伏、稀土永磁材料等行业量产需求的扩大,提高切割效率、保证加工精度已成为多线切割机产品的重要课题。
一、稀土永磁产业迎来盛世
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稀土永磁材料性能突出,应用前景广阔 受益于新能源汽车和电子工业等领域的高速发展,稀土永磁材料(钕铁硼)在世界稀土消费量中占比达35%,对应高达91%的消费价值,是稀土消费量和消费价值占比较高的应用领域。稀土永磁主要的用途是电机,与传统异步电机相比,采用稀土永磁材料的永磁同步电机具有高效率、高功率因数、高功率密度、温升低、可靠性高等优点,具有较好的节能效果。相对于低端磁材,高性能钕铁硼的性能更优异,具有较高的技术与资金准入门槛,未来应用前景广阔。为适应当今电子产品尺寸缩小的趋势,稀土永磁材料产品也被切割的更薄、更小。在这种情况下,多线切割机就成为了磁瓦切割不错选择。 |
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乘“双碳”东风,高性能钕铁硼需求有望高速增长 随着世界新能源领域蓬勃发展,受到各国环保政策以及国内“双碳”政策的推动,新能源汽车、工业电机、风电发电产业或将迎来高速发展,其中新能源汽车领域,我们预计2030年国内、海外新能源汽车将分别拉动6、7.8万吨的高性能钕铁硼需求增量;同时工业电机有望成为稀土永磁二大下游应用领域,2023年工业电机或将拉动约2.4~4.8万吨高性能钕铁硼需求。
综合来看,在新能源汽车、工业电机、风力发电、传统汽车、变频空调、消费电子、轨道交通及工业机器人等各个领域的持续拉动下,叠加“双碳”政策的强力支撑,我们预计2030年世界高性能钕铁硼需求量将达36万吨以上,稀土永磁材料未来的需求空间已经全面打开。 |
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海外稀土永磁产能增量有限,未来供给增量主要在国内 除中国外,日本是世界一大的稀土永磁材料生产国,海外稀土永磁产能主要集中在日本的日立金属、东京电气(TDK)、信越化学和德国的真空熔炼公司(VAC)。目前美国与欧洲正谋划拓展其稀土永磁产能,目前产能计划增量较小,且重稀土来源受制于资源属性,成本竞争力相对较差,发展空间受限,预计短期海外稀土永磁产能增量有限,未来世界高性能钕铁硼供给增量或主要集中在中国。 |
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稀土永磁行业集中度或进一步提升 我国作为世界大稀土永磁材料生产国,近年来,我国稀土永磁材料产量及消耗量都保持稳定增长趋势。2021年我国稀土永磁材料产量21.33万吨,同比增长8.72%,预计2023年产量将达26.7万吨。我国目前已经形成了以宁波、京津地区、山西、包头和赣州为主的稀土永磁产业集群,未来随着新能源汽车、工业电机、风力发电等下游需求高速增长,稀土价格或高位运行,头部企业凭借技术、产量与成本优势,有望快速扩张产能,在不断抢占市场份额的同时,实现营收与盈利的同步增长,产业结构持续优化,稀土永磁行业集中度或进一步提升。 |
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数据来源:弗若斯特沙利文、中商产业研究院整理 |
二、高精密多线切割机助力永磁加工产业发展
多线切割趋势表现为大装载、高稳定性、高线速、高精度、细线化、方便快捷。
烟台力凯数控科技有限公司(简称“力凯科技”)CF680系列就是符合稀土永磁加工需要的高精密多线切割机优势机型。CF680型多线切割机主要用于切割稀土永磁、半导体材料、石英晶体、贵重金属等硬脆材料的切片加工。该设备具有切割效率高、切片精度高,切片质量稳定,切割成本低等优点,同时具有大装载、细线化的优良性能,可以做到一机多用、以切代磨、断电停机不断线,且方便快捷。
CF680系列主轴罗拉系统采用双锥面定位,高速运转稳定、可靠;同时罗拉侧面拆装时间短,减少了设备使用的辅助时间。罗拉前后轴承箱均采用油冷轴套结构,轴承为全密封一次安装免维护;该结构保证了设备高速运行时轴承的使用环境,保证产品切割精度,延长轴承及罗拉的使用寿命。
该设备使用伺服控制系统,即采用共直流母线应用方式简化制动电阻、进线电抗及开关器件统一。这种系统的优势是可节约电能5%~30%,系统采用共直流母线方式,搭配AFE模块实现能量回馈实现节能目的;具备断电停机保护功能:系统采用共直流母线方式,增加UPS、电容等实现断电自动停机保护功能。
CF680系列走线系统优化导轮设计,有效的减少断线率,绕线更加快捷,节约耗材。导轮采用双轴承结构,更换导轮不必拆卸轴承,减少了操作时间提高了效率。设备可以3轴系统和5轴系统随意切换,满足客户切割产品需求。该款设备通过不同绕线方式可以实现厚薄片通用。3轴绕线可以切割1mm-10mm产品;5轴绕线延续了力凯2121机型绕线优点可以用于开方可切60mm。做到一种机型提供全方位的专业的切割服务,为后道工序省下很多繁琐的工作,能够大幅降低切割管理成本,提高人工便利性。
CF680系列应用优化的整体铸造罗拉框架机构,能够确保主轴高速运转稳定、可靠。罗拉支架安装孔位用五面加工中心一次加工成型,确保主轴安装同轴度要求。
CF680系列铸造框架也是经过优化的整体框架机构,主要框架一体成型铸造,增加设备稳定性、抗震性能。框架安装面用五面加工中心一次加工成型,确保安装精度,保证整体连接强度。
CF680系列工作台升降系统采用专用品牌高强度滚动导轨、滚珠丝杠等配件,结合一体铸件确保了设备的刚性及运行的稳定性,使切割的产品精度达到理想状态,配合不同产品不同规格的切削方案,实现了硬脆材料的高速、高精度切割。工作台双工位设计保证了该款设备的强大的生产加工能力,单个料板尺寸160mm×680mm。
CF680系列收放线系统中收放线轮采用双锥面结构,定位精度可靠;收放线轴承箱均采用油冷轴套结构,轴承为全密封一次安装免维护,该结构保证了设备高速运行时轴承的使用环境,保证产品切割精度。
CF680系列机柜采用电动升降结构,设置有限位开关,控制主仓升降位置;切割空间三面开放,便于操作维护;针对升降门装有安全装置,防止意外发生。
CF680系列切削液冷却系统采用专用制冷机,确保设备稳定可靠;设备自带冷却器,用以给切削液换热;切削液管路安装电子流量开关,断液自动停机报警;操作仓内顶部配有悬挂式干粉灭火器,用于防止仓内起火时灭火用。
四、总结展望
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如CF680系列这般由技术先进的多线切割装备,可智能地解决生产现场的困扰,具有提高切割品质;提高生产力;使设备更高速;提高安装、运行、维护的效率;提高作业效率;减少设备设置和维护的作业步骤等优势。 |
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未来,力凯科技将持续不断推动稀土永磁材料相关生产设备的创新迭代,借助5G通讯、新能源汽车等行业东风,助推行业高质量发展。 |
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