金屬粉末注塑市場火爆的真正原因
2017-10-25 09:54 來源:中國塑料橡膠 編輯:必威88官方网站

 MIM(金屬注射成形的簡稱)的真正爆發期始於(yu) 2008年,美國蘋果公司(Apple Inc.)意識到粉末成形技術的重要性,並展開長達幾年深入日本、中國的調研。蘋果公司從(cong) 2011年開始使用MIM零件取代傳(chuan) 統壓鑄件,作為(wei) 蘋果手機和筆記本電腦的內(nei) 外部零件,從(cong) 而MIM產(chan) 業(ye) 在近五年(2012——2017)呈現爆炸式的成長,包含市場應用、產(chan) 品、設備、零件製造商,以及後加工廠,帶動了產(chan) 業(ye) 鏈的旺盛發展!


 近5年來,據不完全統計,中國市場約暴增了150家MIM廠,而日本從(cong) 2008年之後,其國內(nei) MIM製造的廠家呈現縮減的趨勢(目前僅(jin) 剩21家);韓國的MIM廠則不超過10家;新加坡僅(jin) 有的4家MIM廠,也在安徽設下了中國分廠。




 火爆市場背後的原因


 筆者認為(wei) ,MIM在中國的火爆發展,主要得益於(yu) 以下幾項因素。


 首先是催化脫脂大時代的來臨(lin) 。最近,中國幾家喂料廠正邁向更低收縮比(Oversize Shrinkage Factor,OSF<1.165)以及複合脫脂法(溶劑脫脂 催化脫脂),這是中國PIM產(chan) 業(ye) 技術突進的活力象征!


 其次是蘋果公司選擇了大中華區作為(wei) 組裝生產(chan) 基地,使位於(yu) 中國華南地區的MIM製造廠家獲得優(you) 勢。


 中國MIM廠的設立初期僅(jin) 有數家大型MIM廠,但近五年國產(chan) 智能手機的需求也開始采用MIM產(chan) 品,加上早期可穿戴產(chan) 品如智能手表,都集中在珠三角,因此當今MIM工廠密度最高的地方:第一集中地區在東(dong) 莞市長安鎮,第二集中地是深圳市沙井鎮。


 而人料機法的二大關(guan) 鍵——料與(yu) 機的優(you) 化和本土化。無論是原材料還是注塑機設備,“中國製造”都在努力追趕國際水平。


 此外還有一些特殊物資,例如鎢粉,這並不是其他國家地區可以擁有的條件,鎢在中國江西算是大宗物料,還有鎳,中國北方的鎳礦也數一數二,世界最大的鎢粉和鎳粉供應都是集中在中國。


 近年由於(yu) 手機設計朝著薄型化的方向發展,對手機零件的寬和高都開始講究,恰好利用鎢合金的比重高,相同的體(ti) 積有金屬的二倍以上重量,可以讓手機的設計產(chan) 生重量偏移,利用鎢合金製作不平衡配種讓手機跌落時刻意撞擊堅固的位置,避免玻璃屏幕的破裂,這是一個(ge) 新的商機。


 另外,現在中國擁有充足的並且願意工作的勞動人口,包含管理人才、工程師和基層勞動者,他們(men) 也都在努力推進技術的更新換代。


 未來的PIM產(chan) 品—新材料


 MIM技術特色:①定單量適度(注意:美國的MIM廠所謂產(chan) 量定義(yi) 是每年萬(wan) 件以上便是大量,而MIM教科書(shu) 說每一批次1000件就可以接單);②難加工材料,包含高硬度,高強度以及非自然比例合金;③形狀越複雜為(wei) 主。


 很多人都在好奇,下一個(ge) MIM明星產(chan) 品是什麽(me) ?筆者看好以下材料:


 鎢與(yu) 鎢合金


 在前麵略為(wei) 提到了高比重鎢合金的優(you) 勢,這裏再補充的當屬燒結鎢合金。過去已經被拋棄的球磨粉末機,溶劑脫脂和熱脫脂,預燒結設備,氨裂解以及氫氣供給設備,又要重新去找出來,因為(wei) 單隻燒結鎢是不可能的,必須利用、銅、鐵、鈷、等元素產(chan) 生液相燒結把鎢顆粒沾粘起來(吃過花生糖吧?花生就好比是鎢,麥芽糖則是那些液相元素)。


 2015年的鎢合金配重與(yu) 馬達震動子(振動馬達的需求)正被蘋果炒熱起來。雖然是曇花一現,但也證明MIM確實可以對應硬質合金和高比重和金的產(chan) 品有快速爬升產(chan) 能的能力。


 無鎳不鏽鋼


 在當前被廣泛應用的醫療用奧氏體(ti) 不鏽鋼316L和硬化型17-4PH,鎳是一種重要的合金化元素。鎳的主要作用是使不鏽鋼形成穩定的奧氏體(ti) 結構,從(cong) 而改善不鏽鋼的耐腐蝕性、可塑性、可焊接性和韌性等性能,常溫狀下穩定的奧氏體(ti) 結構還可使不鏽鋼具備無導磁性。


 但是,鎳則是一種潛在的過敏因數,在西方大量的臨(lin) 床表現證實鎳及其化合物會(hui) 對人類產(chan) 生危害。最常見的損害是接觸性皮炎,發病率較高,過敏性強者會(hui) 發生濕疹。


 目前歐盟已經下達鎳禁止令,於(yu) 2016年底前徹底執行,取代的方案是采用高氮無鎳的鉻錳鉬鋼,這恰是MIM技術的強項。


 相信不用到明年,這個(ge) 材料如合作日常生活與(yu) 工業(ye) 應用的金屬零件,應該是明星級的材料,MIM廠要提早準備了!高氮無鎳的不鏽鋼配方目前還是巴斯夫的專(zhuan) 利,專(zhuan) 利保護期也即將過期,應該可以讓市場放大吧。


 銅與(yu) 黃銅、鈦與(yu) 鈦合金


 金屬類的應用具備無導磁性,對於(yu) 3C產(chan) 品是很好的材料,由其MIM技術關(guan) 注點在於(yu) 經濟又實惠,銅合金應該是一個(ge) 很好的選項,可惜的是過去銅合金的燒結很少人關(guan) 注,主要在於(yu) 水暖器材類的銅合金可以經過壓鑄(Die Casting)實現,純銅的燒結不是一般燒結爐可以做到,必須采用壓力大於(yu) 一大氣壓以上的高壓燒結爐,不是一般工廠可以設置的,主要是銅(及其合金)的蒸汽壓低,還沒有到達燒結溫度汽化就相當嚴(yan) 重,除了爐壁容易汙染外,產(chan) 品很容易燒不致密。


 PIM International 雜誌2015第一期報導,全世界MIM/PM粉末消耗最大還是中國大陸地區和台灣地區,但顯然隻有偏重在熱管和散熱片,以及小部分的青銅自潤軸承與(yu) 過濾器,對於(yu) 銅與(yu) 銅合金的MIM產(chan) 品,還有待開發。通常,這種材料要寄望蘋果電腦的采用才有快速身價(jia) 上揚的機會(hui) 。


 鈦和鈦合金則一直是明星材料,隻不過價(jia) 格過高,粉末來源受到限製,因此工業(ye) 應用都局限在航空扣具,特殊零件,以及醫療器械和植入物,少部分用來做可穿戴產(chan) 品,卻因為(wei) 鈦的外觀很容易灰化導製裝飾不夠好看,很多以不鏽鋼拋光加以上PVD錆黑色來說是鈦合金,那隻有表麵薄薄一層的鈦化物,不足以稱為(wei) 鈦合金。我們(men) 也期待市場的開拓與(yu) 無鎳不鏽鋼的時代來臨(lin) ,高強度和相對低比重的鈦有其優(you) 異的機械與(yu) 人體(ti) 親(qin) 合性能,來期待MIM鈦零件的上市吧!


 光、電、磁不分家,功能性金屬與(yu) 陶瓷來襲


 2017年起被討論最多、最神秘又最熱門的,相信就是功能性材料,由於(yu) 眾(zhong) 多特殊的應用,相關(guan) 的材料如各種有色金屬合金、功能陶瓷等等。舉(ju) 例如鈷鉻鉬合金(CoCrMo)或是鈷鐵(Hiper Co)的軟磁材料,陶瓷可就更是五花八門。

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