MIM与3D打印 | 21世纪最热门的零部件成形技术

一、什么是MIM技术
金属注射成形 ( Metal injection Molding ,MIM ) 是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先将所选粉末与粘结剂进行混合，然后将混合料进行制粒再注射成所需要的形状。聚合物将其粘性流动的特征赋予混合料，而有助于成形、模腔填充和粉末装填的均匀性。成形以后排除粘结剂，再对脱脂坯进行烧结。有的烧结产品还可能要进行进一步致密化处理、热处理或机加工。

二、MIM可采用的原材料有哪些
铁基合金钢、不锈钢、镍基合金、钨合金、硬质合金、钛合金、磁性材料、Kovar合金、精细陶瓷等等。

三、MIM的生产流程
技术交流→产品设计→模具设计→模具制造

金属、陶瓷粉末、粘接剂→混炼→注射成形→脱除粘接剂→烧结→深加工（根据需要）→检验→成品

四、MIM的产品特点
1、MIM产品可以满足体积小、空间结构复杂、个性化的需求，这类产品如果采用切磨的方法加工，将会十分耗时耗料，有些甚至不能完成。

2、MIM产品可以满足大批量的快速生产，开模之后，只需根据模具喂料生产，大大减小了单个产品的生产时间，能够缩短生产周期，节省时间成本。

3、MIM产品高精度、高强度、高密度、组织均匀、性能优异，这些优势具体体现在产品性能上，可以是表面更光滑、误差更小、更加坚硬、更加耐锈蚀等等。

4、MIM产品的成本低，一方面体现在材料的利用率高，没有切磨的损耗，另一方面，一些坚硬的材料，例如钛合金、不锈钢等等，如果用切磨工艺加工，对切刀和磨片损耗非常大，刀头的损耗增加了许多成本。

5、MIM产品可以使用各类新型组合材料，材料中各种金属粉末的配比可根据需求调整。

五、MIM产品的应用领域
由于可以批量生产、能够满足复杂的空间结构、产品性能优异等优势，MIM广泛应用与各个生产领域，例如消费电子、医疗军工、航空航天、汽车制造等等，MIM产品几乎渗透在各行各业。

1、智能手机、3C产品
在我国，智能手机、3C产品是MIM应用规模最大的领域。手机、通讯、光纤产业的快速发展给MIM行业带来了巨大潜力，国内大部分MIM加工企业主要做智能手机、3C产品的MIM零部件产品。
此行业的零件要求精度高、耐用性强，常用的产品有：结构件、连接件、异型件、手机卡托、镜头圈、卡槽、振子等，未来手机中框也将是各家MIM公司争先抢占的市场。

2、医疗器械
据统计，欧洲医疗器械MIM产品约占整个MIM制品总量的17%，北美约占35%，亚洲仅占4%。2014年，我国疗器械产值高达2556亿，MIM技术如果能大规模应用，产值不可估量。
MIM在医疗器械的应用有：剪刀、镊子、牙齿矫形托槽、体内缝合针、吻合器、活体组织取样钳、手术刀柄等。

3、汽车制造
在欧洲，MIM技术在汽车零部件制造商的应用最为广泛，国内做汽车零部件的MIM企业相对较少，但MIM技术在汽车零件制造中的应用潜力大，利润丰厚。
常见应用有：点火控制锁部件、涡轮增压器转子、阀门导轨部件、汽车刹车装置部件、汽车防晒棚部件、离合器内环、拨叉套、分配器套、汽车导管等。

4、工业机械
MIM技术在工业设备上的应用同样不容小觑，其市场特点是规模大但应用分散。
MIM技术在工业机械的应用有微型马达零件、电子零件、传感器件、松棉机、纺织机、缝纫机等各类机械的小型复杂零件。

5、其他行业
除了上述提到的目前应用规模较大的领域，MIM在航空航天、军工器械、办公设备、家用产品、穿戴产品、锁具、乐器等大大小小的领域都有很大的发展潜力。

六、MIM技术的市场前景
根据StratisticsMRC机构预测，2022年全球粉末化新材料市场规模将达到1500亿元。

国际上普遍认为MIM技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命，被誉为“21世纪最热门的零部件成形技术”。

目前在亚洲市场主要用于电子产品行业，北美市场主要用于医疗器械等领域，欧洲则更加偏重于汽车与消费品行业。我国的MIM市场从2000年开始逐步增长，2011年突破10亿大关，到2016年市场规模已接近60亿，在全球市场占比25%，预计2018年将突破70亿元。

近年来，中国制造的MIM产品受到广泛认可，许多国际知名公司纷纷转向中国采购MIM零件，其中不乏像苹果这样的大公司，现在苹果公司的MIM零件大部分是由中国研发制造的。另外，中国MIM行业不断地创新，国外MIM产品单件重量一般在50克以内，而国内的单件重量可以做到2700克，这个突破是国外同行望尘莫及的。

七、MIM技术的相关工艺
——3D打印技术
3D打印技术是快速成形技术的一种，它以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。

金属3D打印，在MIM的基础上进行了一定的工艺流程简优化，其后端烧结工艺能够与目前的MIM工艺完美结合，而在前端以3D打印取代金属注射步骤，能够大幅提升个性化产品的生产速度，降低开模的固定成本。

由于3D打印技术受部分因素限制，目前市场上的3D打印产品较难实现批量化生产，更多的停留在模型和概念的阶段，未来还有很大的发展空间。将3D打印与MIM相结合，可以更好的实现现阶段的经济价值。

来源：正圣资本

颠覆传统制造