当前位置:首页>行业资讯>后智能手机时代,中国MIM产业何去何从?
发布日期:2023-3-21 来源:粉末冶金及硬质合金展
背景
在可知的数据上,中国大陆与台湾的MIM制品合并营收在2011超过北美洲、欧洲与日本。在2020年突破了15亿美金(相当于100亿人民币),MIM工厂也由50家不到至现有超过200家。中国已经成为全球MIM制品数量和营业额*大的国家。在MIM工艺所用的四大制程设备:喂料的混链与造粒、生坯的注射成形、脱脂坯的催化脱脂、银坯的烧结,也成为全球性价比*高,并输出到其他国家。种种的迹象显示MIM工艺广受世人的青睐,逐渐追近传统粉末压制并*先进的金属3D打印很多。
然而经过近五年的观察,Dr.Q发现就在新冠疫情发展之初(2019年底),MIM零件用在中国制智能手机上的订单明显衰退。接着在2023年初获悉美国苹果公司的i Phone 15的后摄像头保护圈可能取消了使用MIM工艺,无疑这的造成中国MIM产业的担忧。在过去的十年之后(2012-2022), MIM业者应该要怎样面对智能手机不使用MIM零件的后智能手机时代?
转变关键
图1是大中华地区的MIM年度销售总额,我们特别区分出3C MIM制品包含用于:智能手机、平板电脑、笔记本电脑、桌机与伺服器以及智能穿戴装置等的总额。图上标示了三个数字为三个阶段的起点,都与智能手机的发展有密切关系:
*阶段:美国苹果公司开始采用MIM零件进入智能手机,这是MIM产业在中国开始起飞的年代。受到APPLE公司的MIM需求,MIM厂以台湾台耀科技(苏州中耀的前母公司)、上海富驰高科技为代表公司。主要的零件做为SIM卡托顶出机构与手机内构零件为主。台湾新日兴的投入,APPLE在笔记本电脑上的转轴也逐步改用MIM工艺。
第二阶段:台湾的宏达电(HTC,已经被Google收购)开始采用MIM制程作为SIM卡托主体,间接也导引国产手机品牌先从华为(HUAWEI)开始,并扩及到欧珀(OPPO)、维沃(Vivo) 、小米(MI),MIM零件包含手机镜头保护圈(Camera ring)、侧按键(Side volume key and powder key)、连接器接口(I/O port)等等。在2018年起由于国产智能手机使用微小齿轮减速机与相机结合成为升降镜头模组,MIM零件在智能手机的营业额包住下逐渐到达*高峰。
第三阶段:虽然APPLE采用MIM新材料钴铬钼合金(ASTM-F75)制作手机与平板的后摄像镜头保护圈带来MIM的高峰。不幸的,这时候国产智能手机开始淘汰MIM制程,主要因素还是在于价格考虑。加上APPLE盘据了前十大MIM供应商,限制了MIM产能供货以及品质。非APPLE智能手机纷纷改用传统金属冲压与塑胶制品取代MIM零件。不过因为新冠疫情的到来提升了笔记本电脑的需求与摺叠屏手机出现,MIM的转轴零件至少挽回了整体销售额下滑的幅度。
图1. 大中华地区MIM零件的销售总额和用于3C制品的MIM销售总额对比
在第三阶段开始,大中华地区的MIM业者已经感受到变化的气息。那些原来以国产智能手机的MIM零件厂因需求骤降,使得部分MIM业者没有订单。这些MIM业者开始为求生存而转变方向。因此,就有了下面几项的发展。
改变产品策略
大中华地区MIM业者在新冠疫情开始就已经预测了下滑趋势,有几项产品策略的改变,包含:
材料的拓展扩大产品的应用场景,从传统的铁镍合金(Fe-2, 4, 8Ni to 50Ni)、304/316、304L/316L、420J2/440C、W-Ni-Cu,扩大到了201、17-4PH、P.A.N.A.C.E.A.?、Fe-50Co(HiperCo?)、Fe-3Si、430、W-Ni-Fe等。根据客户需求大幅度的增加在磁性功能材料以MIM工艺制作零件的进度。尤其对于软磁材料以及导磁性材料的应用,带动了钴元素导入MIM工艺包含Fe-50Co、ASTMF75,大量的应用在电子制品的磁力导引与电磁屏蔽上,有不错的成效。硬质合金的材料改动,把之前较难控制的W-Ni-Cu转变成W-Ni-Fe。配合批次式石墨真空炉烧结(1480~1500℃),烧结的工艺可以免除氢气的危险与困扰,大大的增加生产的效率和安全性。此外,*近3年在钛与钛合金的推进也有一定的成效,国产的钛与钛合金喂料也正蓬勃的发展,加速了MIM工艺使用钛与钛合金材料。
lMIM产品重量由10g以下开始往上达到500g,主要逐渐取代脱蜡铸造(Investment casting)、压铸(Die casting)工艺的零件。有利的因素有二个。*是中国环境政策对于污染较大的脱蜡铸造与锻造的工厂严格监督,限制了行业的发展。第二是中国制粉行业投入加大金属粉蜜产出量。因为中国不锈钢材产能大应用广,回收不锈钢边角料喷制粉末促使粉末价格下跌。这样MIM较大件产品可以用得起MIM的粉末。例如MIM 304不锈钢粉末的平均单价低于6 USD/Kg(<40 RMB/Kg),已经接近传统PM用的不锈钢304粉末,未来开发出MIM 201粉末估计可以低于4.5 USD/Kg(<30 RMB/kg),就能直接取代传统PM的低成本不锈钢粉末;
针对不同产品深入发掘客户,包含在转轴、缝纫机配件、奢侈品牌包的扣件与标牌、菜刀与指甲刀、治具与工具、高尔夫球杆头配件。甚至已经开始投入到电动汽车的变速箱与锂电池组内构零件,改变接长单(产品寿命长)而少接潮单(产品寿命短)。例如在众所周知的高尔夫球头的制造部份,由于MIM工艺可以做出比精密铸造、锻造与压铸工艺更好的曲面效果与细节特征。美国高尔夫球协会(United States Golf Association, USGA)甚至考虑将MIM工艺列为标准高尔夫球头的制造工艺中。更有趣的是在中国南方的阳江市,至少4家MIM厂与当地粉末制造商结合,针对MIM 420不锈钢制作菜刀(十八子-李氏菜刀)与指甲剪超过1,000万件/年,已经成为地方的特色且出口到海外国家。
材料与设备的技术提升促使精密MIM机构产品用来取代CNC、NC等机械加工制品。例如位于东莞的域嘉精密科技有限公司(Vigor,香港力嘉精密有限公司分公司,全球*大玩具齿轮箱制造厂)生产的小模数齿轮(直径3~30mm/M=0.1~1mm),已经接到美国*大扫地机器人制造公司(irobot)的承认与样品交付。在未来全面使用到重负载的装水拖地与扫地机器人。这种采用MIM工艺制作的高强度精密齿轮已经到达AGMA(American Gear Manufacturers Association)-Q9等级精度。使用17-4PH H900热处理后回火,可大幅增加齿轮的耐磨度而取代PM压制齿轮和黄铜切削齿轮。其中以MIM嵌入注射塑胶的技术,也是*导入在新产品的系统上并获得承认,对MIM工艺的整合技术又推进到更有趣的发展方向。
改变命运需要众志成城
今年刚好是MIM*个发明专利的50年之后*年。1972年美国Parmatech公司一定没有想像到今天MIM的盛况,而且支撑全球MIM产业大局的是大中华地区的MIM厂家。我们非常感谢Parmatech带给世人这项新技术。我们努力的将MIM工艺落实成为金属加工的常态工艺,与脱蜡铸造、锻造、机械加工和传统粉末冶金齐名。同时,我们也将协助金属增材制造的粉末床技术的成长,更会帮助粘结剂喷射技术的向前迈进。万物之源皆来自颗粒的组合,我们必须以科学的方式了解粉末。在数不尽的粉末中奋勇向前,数学是我们*的依靠。当然,包含我们的勤奋不懈努力。
大中华地区的丰硕成果来自全球MIM工业的齐心努力以及客户给予的庞大订单。在此时,即便MIM产业遭遇到后智能手机时代的不确定因素影响,不需要惊慌与害怕。诚挚欢迎全球的朋友来到大中华地区参观MIM近30年的改变,使用更为先进的设备和更高性价比的金属粉末,为人类制作更为精密的MIM零件,一起改变人类的文明。
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