SmFeN-Legierungen haben in den letzten Jahren deutliche Fortschritte gemacht, sodass SmFeN selbst in Automotive-Anwendungen zu einer möglichen Alternative zu NdFeB-Magneten wird. Spritzgegossene SmFeN-Werkstoffe erreichen remanente Flussdichten über 800 mT; ein Großteil der isotropen, spritzgegossenen NdFeB-Magnete kann ersetzt werden, SmCo-Werkstoffe zumindest teilweise. Max Baermann begleitet seine Kunden von der Werkstoffauswahl und Simulation über Compoundierung, Werkzeugbau und Spritzguss bis zum magnetisierten und vermessenen Bauteil.
Autor: T. Schliesch, Leiter Forschung & Entwicklung | 17. August 2026
Warum Alternativen zu NdFeB an Bedeutung gewinnen
Aufgrund der allgemein hohen Preise für Dauermagnetwerkstoffe auf Basis Seltener Erden sowie einer durch politische Faktoren unsicheren Verfügbarkeit sind alternative Werkstoffe zunehmend interessant geworden. Eine dieser Alternativen basiert auf SmFeN-Legierungen, die ursprünglich in den 1990er-Jahren entwickelt wurden und in den letzten Jahren deutliche Fortschritte gemacht haben. Diese Verbesserung beruht vor allem auf einer erhöhten Stabilität, die SmFeN selbst in Automotive-Anwendungen zu einer möglichen Alternative zu NdFeB-Magneten macht.
Wie andere Seltene Erden wird Samarium derzeit überwiegend in China abgebaut und verarbeitet, das Element kommt jedoch in den meisten anderen Teilen der Welt reichlich vor. In Minen außerhalb Chinas wird Samarium aufgrund seines niedrigen Preises häufig verworfen; dies bietet jedoch eine gute Grundlage für den Aufbau stabiler Lieferketten. Max Baermann verfügt bereits über Lieferketten für SmFeN-Werkstoffe, die unabhängig von China sind. Derzeit liegt der Preis für 1 kg Neodymoxid bei rund 80 US$, während Samariumoxid kaum mehr als 2 US$ kostet [1]. Reines Neodym-Metall wird mit rund 140 US$/kg bewertet, reines Samarium wird auf 10 bis 12 US$/kg geschätzt. (Die Angaben beziehen sich auf Preisübersichten von Anfang 2026 und können sich seitdem verändert haben.)
1. Perfomance: Anschluss an hochwertige Magnetwerkstoffe
Die bedeutendsten Hersteller von SmFeN-Legierungen sowie von Compounds für den Spritzguss sind derzeit japanische Unternehmen [2–3]. Es sind sowohl anisotrope als auch isotrope Werkstoffe verfügbar. Anisotrope Typen können aufgrund ihrer hohen magnetischen Stärke auch bei der Substitution gesinterter Magnete eine Rolle spielen, wenngleich durch die Verdünnung mit Polymer weiterhin ein Abstand zu gesintertem NdFeB mit typischen Remanenzen um 1,2 bis 1,3 T besteht. Spritzgegossene SmFeN-Werkstoffe erreichen ihre höchsten remanenten Flussdichten im Bereich über 800 mT.
Abbildung 1 zeigt typische Entmagnetisierungskurven von Werkstoffen für spritzgegossene Magnete und vermittelt einen Eindruck von den unterschiedlichen Stärken kommerzieller Werkstoffe. Hybride aus SmFeN und anisotropem, HDDR-basiertem NdFeB können sogar Remanenzwerte um 950 mT erreichen.
Zusätzlich interessant ist, dass auch ein Großteil der isotropen, spritzgegossenen NdFeB-Magnete durch isotropes SmFeN ersetzt werden kann. Hier sind Remanenzwerte nahe 600 mT realisierbar, und die entsprechenden Bauteile lassen sich sowohl auf Polyamid- als auch auf PPS-Basis herstellen.
2. In der Anwendung bewährt: etablierte Prozesse, komplexe Polteilungen
Die Fertigung erfolgt mit konventionellen Spritzgussverfahren, die für andere Magnetwerkstoffe seit Langem bekannt sind. Bei anisotropen Compounds ist eine Vororientierung im Werkzeug durch Permanentmagnetanordnungen oder DC-Spulen Standard, gefolgt von einer abschließenden Aufmagnetisierung bis in die Sättigung per Impulsmagnetisierung. Auch komplexe Polteilungen sind realisierbar, wie Abb. 2 zeigt. Dargestellt sind simulierte und gemessene Ergebnisse für einen Pumpenmotormagneten, der ursprünglich in einer Ferrit-Ausführung ausgelegt war. Die höhere Feldleistung von anisotropem SmFeN und NdFeB im Vergleich zum ursprünglichen Ferrit-Muster ist deutlich zu erkennen.
Ein weiterer interessanter Aspekt von SmFeN ist der vergleichsweise niedrige Temperaturkoeffizient der Remanenz, der die Möglichkeit eröffnet, SmCo-Werkstoffe zumindest teilweise zu ersetzen. Abb. 3 veranschaulicht dies anhand eines ursprünglich mit Sm₂Co₁₇ ausgelegten Sensormagneten, für den die Felder verschiedener Werkstoffe in unterschiedlichen Abständen gemessen wurden. Es zeigt sich, dass die Feldbereiche des ursprünglichen SmCo-Magneten mit SmFeN problemlos erreicht werden.
Tabelle 1 fasst Remanenz und Temperaturkoeffizient der Remanenz der in Abb. 3 verglichenen Werkstoffe zusammen. Der Temperaturkoeffizient von SmFeN ist etwa halb so groß wie der von NdFeB, was seine Eignung als Ersatz für SmCo in vielen Sensoranwendungen erklärt.
Werkstoff |
Remanenz Br |
Temperaturkoeffizient der Remanenz TkBr |
| Sm₂Co₁₇ (Originalmagnet) | 600 mT | −0,03 %/K |
| SmFeN | 690 mT / 830 mT | −0,06 %/K |
| NdFeB | 750 mT | −0,12 %/K |
3. Automotive-tauglich: Langzeitstabilität unter realen Bedingungen
Für Automotive-Anwendungen ist die Langzeitstabilität gegenüber magnetischer Alterung und Flussverlusten eine wesentliche Voraussetzung für einsatzfähige Magnete. Gefordert wird in der Regel Stabilität über den gesamten Temperaturbereich von −40 °C bis 120 °C bzw. 150 °C. Für einen erfolgreichen Einsatz sind außerdem geringe Korrosion in typischen Salzsprüh- oder Feuchtetests sowie eine ausreichende mechanische Stabilität erforderlich. Darüber hinaus kann die Beständigkeit in wässrigen Lösungen oder anderen Medien eine Rolle spielen. All diese Anforderungen können derzeit von maßgeschneiderten SmFeN-Compounds für den Spritzguss erfüllt werden. Während für hochgefüllte Zusammensetzungen mit remanenten Flussdichten um 800 mT oder mehr PA12-basierte Werkstoffe eingesetzt werden, kommen für Medien- und Chemikalienbeständigkeit und höchste Einsatztemperaturen stabilere Polymere wie PPS zum Einsatz. Einige Hersteller von SmFeN-Werkstoffen versehen die Magnetpartikel zudem mit speziellen Beschichtungen, um die Stabilität zu erhöhen.
Ihr Vorteil: ein Partner vom Werkstoff bis zum magnetisierten Bauteil
Ob Sie eine Ferrit-Auslegung leistungsfähiger machen, Abhängigkeiten von NdFeB reduzieren oder SmCo in einer Sensoranwendung ersetzen möchten: SmFeN eröffnet neue Möglichkeiten in Bezug auf Leistung, Kosten und Versorgungssicherheit. Unsere Experten bewerten Ihre Anwendung, simulieren die magnetische Auslegung und entwickeln das passende Compound sowie den Prozess für die Serienfertigung.