火熱的粉末注塑市場 還有哪些趨勢與商機

　　粉末注塑（Powder Injection Molding，簡稱PIM）最早于1950年代興起。1985年由臺灣大學(xué)退休教授黃坤祥教授從美國倫斯勒理工學(xué)院（Rensselaer Polytechnic Institute，簡稱RPI）的大師R. M. German教授的粉末冶金實驗室，將金屬粉末注塑（Metal Injection Molding，簡稱MIM）引入中國大陸及臺灣地區(qū)。

　　MIM的真正爆發(fā)期始于2008年，美國蘋果公司（Apple Inc.）意識到粉末成形技術(shù)的重要性，并展開長達(dá)幾年深入日本、中國的調(diào)研。蘋果公司從2011年開始使用MIM零件取代傳統(tǒng)壓鑄件，作為蘋果手機和筆記本電腦的內(nèi)外部零件，從而MIM產(chǎn)業(yè)在近五年（2012——2017）呈現(xiàn)爆炸式的成長，包含市場應(yīng)用、產(chǎn)品、設(shè)備、零件制造商，以及后加工廠，帶動了產(chǎn)業(yè)鏈的旺盛發(fā)展！

　　近5年來，據(jù)不完全統(tǒng)計，中國市場約暴增了150家MIM廠，而日本從2008年之后，其國內(nèi)MIM制造的廠家呈現(xiàn)縮減的趨勢（目前僅剩21家）;韓國的MIM廠則不超過10家;新加坡僅有的4家MIM廠，也在安徽設(shè)下了中國分廠。

　　火爆市場背后的原因

　　筆者認(rèn)為，MIM在中國的火爆發(fā)展，主要得益于以下幾項因素。

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

　　其次是蘋果公司選擇了大中華區(qū)作為組裝生產(chǎn)基地，使位于中國華南地區(qū)的MIM制造廠家獲得優(yōu)勢。

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

　　而人料機法的二大關(guān)鍵——料與機的優(yōu)化和本土化。無論是原材料還是注塑機設(shè)備，“中國制造”都在努力追趕國際水平。

　　此外還有一些特殊物資，例如鎢粉，這并不是其他國家地區(qū)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(shù)一數(shù)二，世界最大的鎢粉和鎳粉供應(yīng)都是集中在中國。

　　近年由于手機設(shè)計朝著薄型化的方向發(fā)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，相同的體積有金屬的二倍以上重量，可以讓手機的設(shè)計產(chǎn)生重量偏移，利用鎢合金制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，這是一個新的商機。

　　另外，現(xiàn)在中國擁有充足的并且愿意工作的勞動人口，包含管理人才、工程師和基層勞動者，他們也都在努力推進(jìn)技術(shù)的更新?lián)Q代。

　　未來的PIM產(chǎn)品—新材料

　　MIM技術(shù)特色：①定單量適度（注意：美國的MIM廠所謂產(chǎn)量定義是每年萬件以上便是大量，而MIM教科書說每一批次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形狀越復(fù)雜為主。

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

　　鎢與鎢合金

　　在前面略為提到了高比重鎢合金的優(yōu)勢，這里再補充的當(dāng)屬燒結(jié)鎢合金。過去已經(jīng)被拋棄的球磨粉末機，溶劑脫脂和熱脫脂，預(yù)燒結(jié)設(shè)備，氨裂解以及氫氣供給設(shè)備，又要重新去找出來，因為單只燒結(jié)鎢是不可能的，必須利用鎳、銅、鐵、鈷、鉬等元素產(chǎn)生液相燒結(jié)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年的鎢合金配重與馬達(dá)震動子（振動馬達(dá)的需求）正被蘋果炒熱起來。雖然是曇花一現(xiàn)，但也證明MIM確實可以對應(yīng)硬質(zhì)合金和高比重和金的產(chǎn)品有快速爬升產(chǎn)能的能力。

　　無鎳不銹鋼

　　在當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的醫(yī)療用奧氏體不銹鋼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銹鋼形成穩(wěn)定的奧氏體結(jié)構(gòu)，從而改善不銹鋼的耐腐蝕性、可塑性、可焊接性和韌性等性能，常溫狀下穩(wěn)定的奧氏體結(jié)構(gòu)還可使不銹鋼具備無導(dǎo)磁性。

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

　　目前歐盟已經(jīng)下達(dá)鎳禁止令，于2016年底前徹底執(zhí)行，取代的方案是采用高氮無鎳的鉻錳鉬鋼，這恰是MIM技術(shù)的強項。

　　相信不用到明年，這個材料如合作日常生活與工業(yè)應(yīng)用的金屬零件，應(yīng)該是明星級的材料，MIM廠要提早準(zhǔn)備了！高氮無鎳的不銹鋼配方目前還是巴斯夫的專利，專利保護(hù)期也即將過期，應(yīng)該可以讓市場放大吧。

　　銅與黃銅、鈦與鈦合金

　　金屬類的應(yīng)用具備無導(dǎo)磁性，對于3C產(chǎn)品是很好的材料，由其MIM技術(shù)關(guān)注點在于經(jīng)濟又實惠，銅合金應(yīng)該是一個很好的選項，可惜的是過去銅合金的燒結(jié)很少人關(guān)注，主要在于水暖器材類的銅合金可以經(jīng)過壓鑄（Die Casting）實現(xiàn)，純銅的燒結(jié)不是一般燒結(jié)爐可以做到，必須采用壓力大于一大氣壓以上的高壓燒結(jié)爐，不是一般工廠可以設(shè)置的，主要是銅（及其合金）的蒸汽壓低，還沒有到達(dá)燒結(jié)溫度汽化就相當(dāng)嚴(yán)重，除了爐壁容易污染外，產(chǎn)品很容易燒不致密。

　　PIM International 雜志2015第一期報導(dǎo)，全世界MIM/PM粉末消耗最大還是中國大陸地區(qū)和臺灣地區(qū)，但顯然只有偏重在熱管和散熱片，以及小部分的青銅自潤軸承與過濾器，對于銅與銅合金的MIM產(chǎn)品，還有待開發(fā)。通常，這種材料要寄望蘋果電腦的采用才有快速身價上揚的機會。

　　鈦和鈦合金則一直是明星材料，只不過價格過高，粉末來源受到限制，因此工業(yè)應(yīng)用都局限在航空扣具，特殊零件，以及醫(yī)療器械和植入物，少部分用來做可穿戴產(chǎn)品，卻因為鈦的外觀很容易灰化導(dǎo)制裝飾不夠好看，很多以不銹鋼拋光加以上PVD錆黑色來說是鈦合金，那只有表面薄薄一層的鈦化物，不足以稱為鈦合金。我們也期待市場的開拓與無鎳不銹鋼的時代來臨，高強度和相對低比重的鈦有其優(yōu)異的機械與人體親合性能，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，由于眾多特殊的應(yīng)用，相關(guān)的材料如各種有色金屬合金、功能陶瓷等等。舉例如鈷鉻鉬合金（CoCrMo）或是鈷鐵（Hiper Co）的軟磁材料，陶瓷可就更是五花八門。