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过去十余年,中国金属注射成形(MIM)产业伴随智能手机产业的迅猛扩张而高速成长。在苹果与中国本土手机品牌的带动下,SIM卡座机构、按键、装饰圈、连接件、微型减速器等结构件曾以“月产数千万件”的规模,支撑了这一产业的爆发。然而,当下的现实是,智能手机需求进入平台期,成本压力驱动品牌更换材料与工艺,而苹果对供应链的高度集中化进一步挤压了中小MIM工厂的空间。当3C不再高增长,中国MIM的未来在哪里?
基于近年来的市场数据,中国(包括中国大陆与台湾)在2011年便超过欧美与日本,成为全球*大MIM应用地区。到2020年销售规模突破100亿元人民币,产业从不足50家扩张到超过200家。在智能手机高速增长的年代,MIM需求经历了三阶段演进:*初由苹果导入MIM,用于SIM卡弹出机构和笔电的转轴结构;随后HTC将SIM卡托主体转向MIM,引发华为、OPPO、Vivo、小米等国产品牌的集体跟进,使得摄像头装饰环、按钮、I/O接口等大量结构件进入“标配化”应用;再然后苹果进一步在摄像头框体导入F75等高性能合金,而国产品牌出于成本压力逐步转向片金属与塑料,使非苹果订单快速萎缩。这一阶段中,苹果的高度封闭性与严格的设备和制程认证,使多数工厂难以获得资格,而疫情期间笔电需求与折叠屏手机的复杂铰链暂时支撑了部分MIM工厂的产能,但智能手机高需求的时代红利已不可逆转。
自2019年疫情初期起,大量MIM工厂已经敏锐察觉到需求下降并主动引导转型。*条路径是扩大材料体系,通过材料的升级扩大应用边界。MIM的材料组合开始从传统的Fe-Ni系、不锈钢、420/440C等,向更高性能的Fe-50Co、Fe-3Si、F75、W-Ni-Fe以及钛及钛合金延展。磁性材料和EMI屏蔽件成为新的增长点,而W-Ni-Fe取代难以烧结控制的W-Ni-Cu,使得工厂可在石墨真空炉完成1480–1500°C烧结,既规避了氢气炉的安全风险,又提高了成品一致性。钛合金在过去三年表现突出,催生国产喂料、脱脂烧结路线的建立,也让MIM进入更高端的轻量化应用场景。
第二条路径来自粉末成本下降带来的结构变化。随着中国金属粉末行业持续扩产,304MIM粉末价格已降至40元/kg以下,逐渐接近传统压制烧结PM的区间,201系列甚至可能低于30元/kg,这使得MIM大尺寸零件的成本壁垒被快速拉低。当环保政策严格约束高污染铸造产能时,MIM在50–500g区间的大件取代需求开始增长,部分原本依赖熔模铸造与低压铸造的产品也在向MIM迁移。
第三条路径则是应用市场的广泛横向扩展。从折叠屏手机的复杂铰链,到缝纫机的小型精密部件;从*包袋的五金件,到厨房刀具与指甲钳;从高尔夫球头,到新能源汽车的变速器结构件与电池包内部件,MIM开始走出3C的周期性,进入生命周期更长、性能要求更高的工业与消费级耐用品领域。尤其是厨刀与指甲钳,在广东阳江等地已形成规模化量产,年产量超过千万级,成为国内外稳定供应链。
产业多元化
同时,工艺与装备升级也让MIM*真正具备替代CNC加工的能力。在小模数齿轮领域,以香港力嘉精密有限公司(全球*大的玩具齿轮箱制造商)为代表的企业实现了AGMAQ9级精度的小型齿轮量产,通过17-4PHH900热处理提升耐磨性,能够在清扫机器人、重载吸尘器、服务机器人等领域取代PM齿轮与铜切削齿轮。部分厂商还实现MIM+塑料过模成型的复合工艺,使结构件在成本、强度与装配效率上同时获得优势。
更值得注意的是,MIM与金属增材制造的关系正在快速拉近。无论是MIM还是粘结剂喷射(BinderJetting),其本质都是粉末、粘结剂、脱脂与烧结的耦合体系。随着BJ在汽车、电动工具、工业设备中的渗透提升,两者在粉末体系、粘结剂体系、烧结模型、收缩补偿算法上的高度一致性,使二者逐渐形成“同源工艺体系的不同规模形态”。未来,在中小复杂件由MIM承担、大中尺寸功能金属件由BJ承担的分工结构中,中国粉末冶金产业链有望构建新的成本与性能梯度,催生更具竞争力的金属零件制造体系。
航天3D打印点评
金属注射成形技术自1972年诞生至今,历经半个世纪。我国MIM产业的崛起,是全球产业协作、技术迭代与需求驱动共同形成的结果。即便智能机时代的红利正在消失,但材料体系、粉末价格、装备性能与应用边界的多重变化,使MIM产业在“后智能机时代”并未进入衰退,而是迎来一次重新塑造自身的机会。未来十年,MIM不再是手机小五金的隐形英雄,而将成为更广泛工业链中的长期价值节点,并与增材制造等新工艺共同构成中国金属加工的重要底层能力。


