過去十余年,中國金屬注射成形(MIM)產業伴隨智能手機產業的迅猛擴張而高速成長。在蘋果與中國本土手機品牌的帶動下,SIM卡座機構、按鍵、裝飾圈、連接件、微型減速器等結構件曾以“月產數千萬件”的規模,支撐了這一產業的爆發。然而,當下的現實是,智能手機需求進入平臺期,成本壓力驅動品牌更換材料與工藝,而蘋果對供應鏈的高度集中化進一步擠壓了中小MIM工廠的空間。當3C不再高增長,中國MIM的未來在哪里?
基于近年來的市場數據,中國(包括中國大陸與臺灣)在2011年便超過歐美與日本,成為全球*大MIM應用地區。到2020年銷售規模突破100億元人民幣,產業從不足50家擴張到超過200家。在智能手機高速增長的年代,MIM需求經歷了三階段演進:*初由蘋果導入MIM,用于SIM卡彈出機構和筆電的轉軸結構;隨后HTC將SIM卡托主體轉向MIM,引發華為、OPPO、Vivo、小米等國產品牌的集體跟進,使得攝像頭裝飾環、按鈕、I/O接口等大量結構件進入“標配化”應用;再然后蘋果進一步在攝像頭框體導入F75等高性能合金,而國產品牌出于成本壓力逐步轉向片金屬與塑料,使非蘋果訂單快速萎縮。這一階段中,蘋果的高度封閉性與嚴格的設備和制程認證,使多數工廠難以獲得資格,而疫情期間筆電需求與折疊屏手機的復雜鉸鏈暫時支撐了部分MIM工廠的產能,但智能手機高需求的時代紅利已不可逆轉。
自2019年疫情初期起,大量MIM工廠已經敏銳察覺到需求下降并主動引導轉型。*條路徑是擴大材料體系,通過材料的升級擴大應用邊界。MIM的材料組合開始從傳統的Fe-Ni系、不銹鋼、420/440C等,向更高性能的Fe-50Co、Fe-3Si、F75、W-Ni-Fe以及鈦及鈦合金延展。磁性材料和EMI屏蔽件成為新的增長點,而W-Ni-Fe取代難以燒結控制的W-Ni-Cu,使得工廠可在石墨真空爐完成1480–1500°C燒結,既規避了氫氣爐的安全風險,又提高了成品一致性。鈦合金在過去三年表現突出,催生國產喂料、脫脂燒結路線的建立,也讓MIM進入更高端的輕量化應用場景。
第二條路徑來自粉末成本下降帶來的結構變化。隨著中國金屬粉末行業持續擴產,304MIM粉末價格已降至40元/kg以下,逐漸接近傳統壓制燒結PM的區間,201系列甚至可能低于30元/kg,這使得MIM大尺寸零件的成本壁壘被快速拉低。當環保政策嚴格約束高污染鑄造產能時,MIM在50–500g區間的大件取代需求開始增長,部分原本依賴熔模鑄造與低壓鑄造的產品也在向MIM遷移。
第三條路徑則是應用市場的廣泛橫向擴展。從折疊屏手機的復雜鉸鏈,到縫紉機的小型精密部件;從*包袋的五金件,到廚房刀具與指甲鉗;從高爾夫球頭,到新能源汽車的變速器結構件與電池包內部件,MIM開始走出3C的周期性,進入生命周期更長、性能要求更高的工業與消費級耐用品領域。尤其是廚刀與指甲鉗,在廣東陽江等地已形成規;慨a,年產量超過千萬級,成為國內外穩定供應鏈。
產業多元化
同時,工藝與裝備升級也讓MIM首次真正具備替代CNC加工的能力。在小模數齒輪領域,以香港力嘉精密有限公司(全球*大的玩具齒輪箱制造商)為代表的企業實現了AGMAQ9級精度的小型齒輪量產,通過17-4PHH900熱處理提升耐磨性,能夠在清掃機器人、重載吸塵器、服務機器人等領域取代PM齒輪與銅切削齒輪。部分廠商還實現MIM+塑料過模成型的復合工藝,使結構件在成本、強度與裝配效率上同時獲得優勢。
更值得注意的是,MIM與金屬增材制造的關系正在快速拉近。無論是MIM還是粘結劑噴射(BinderJetting),其本質都是粉末、粘結劑、脫脂與燒結的耦合體系。隨著BJ在汽車、電動工具、工業設備中的滲透提升,兩者在粉末體系、粘結劑體系、燒結模型、收縮補償算法上的高度一致性,使二者逐漸形成“同源工藝體系的不同規模形態”。未來,在中小復雜件由MIM承擔、大中尺寸功能金屬件由BJ承擔的分工結構中,中國粉末冶金產業鏈有望構建新的成本與性能梯度,催生更具競爭力的金屬零件制造體系。
航天3D打印點評
金屬注射成形技術自1972年誕生至今,歷經半個世紀。我國MIM產業的崛起,是全球產業協作、技術迭代與需求驅動共同形成的結果。即便智能機時代的紅利正在消失,但材料體系、粉末價格、裝備性能與應用邊界的多重變化,使MIM產業在“后智能機時代”并未進入衰退,而是迎來一次重新塑造自身的機會。未來十年,MIM不再是手機小五金的隱形英雄,而將成為更廣泛工業鏈中的長期價值節點,并與增材制造等新工藝共同構成中國金屬加工的重要底層能力。