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技术与市场：折叠手机MIM——金属粉末注射成形

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来源：搜博网

2023-10-05 12:24

行业：

折叠手机MIM——金属粉末注射成形（统联精密）

金属粉末注射成形（MetalInjectionMolding，简称“MIM”），属精密金属零部件领域。

MIM简介

金属粉末注射成形（MetalInjectionMolding）是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域，集合了塑料成形工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科而成的一种零部件新型“近净成形”技术。

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MIM是典型的学科跨界产物，将两种完全不同的加工工艺（粉末冶金和塑料注塑成型）融为一体，使得工程师能够摆脱传统束缚，以塑料注塑成型的方式获得低价、异型的不锈钢、镍、铁、铜、钛和其它金属零件，从而拥有比很多其它生产工艺更大的设计自由度。

它可以利用模具注射成形坯件，并通过烧结快速制造高精度、高密度、三维复杂形状的结构零件，能够快速、准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品，并可直接进行大批量生产。MIM技术结合了塑料注射成形和粉末冶金等方法的技术优点，不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点，同时，克服了传统粉末冶金工艺制品材质不均匀、力学性能低、薄壁不易成形及结构复杂的主要缺点，适用于大批量生产小型、精密、三维形状复杂以及具有特殊要求的金属零部件的制造。

MIM工艺已成为国际粉末冶金领域发展迅速、富有前景的一种新型“近净成形”技术，被业界誉为当今“最热门的零部件成形技术”。麦肯锡2018年5月发布的《先进制造与装配调查报告》显示，MIM技术在全球10大先进制造技术中排名第二。

从金属粉末注射成形的产业链来看，上游行业主要提供产品原材料，包括金属粉末、粘结剂等，金属粉末及粘结剂需要经过混合生成喂料，才能作为MIM产品的直接原料。金属粉末和粘结剂分别属于金属和化工产业，上述产业经过长时间发展已经比较成熟，产业处于良好的发展阶段，市场供应充足，能够充分满足MIM产品的发展需求。

目前，MIM下游行业在我国的应用主要分布在消费电子行业。随着MIM技术的逐步成熟，下游应用领域逐步扩大，其技术工艺也逐步应用于汽车制造和医疗器械、五金工具等行业。下游市场的需求直接关系到MIM产品的需求，随着居民生活水平提高对电子产品需求增大，及MIM产品高复杂度、高精度、高强度、外观精美等工艺优势对汽车制造、医疗器械等领域的吸引增强，这些积极因素都将对MIM行业的持续发展产生巨大的推动作用。

MIM产品分类

普通MIM产品按照功能分类，主要分为精密金属结构件和外观件，具体产品包括电源支撑件、音量支撑件、摄像头支架、穿线套筒、插头等结构件，以及外观精致的电源接口件、智能手表表壳、智能戒指内壳、无人机遥控器转轴支架、头戴式耳机配件等外观件，产品主要应用于平板电脑、智能触控电容笔等便携式智能终端类消费电子领域，以及智能穿戴设备、航拍无人机等新兴消费电子设备领域。

（1）便携式智能终端用MIM产品

便携式智能终端是产品最主要的应用领域之一，主要应用场景包括平板电脑、智能触控电容笔等，产品包括音量支撑件、电源支撑件、摄像头支架、电源接口件、SIM卡拨杆、穿线套筒、插头等。

（2）智能穿戴设备用MIM产品

近年来，得益于智能穿戴设备种类的增加、产品技术的渐趋成熟、用户体验的提升、产品价格的下降以及各大厂商的积极投入，智能穿戴设备的发展已经进入到快速发展阶段。目前，智能穿戴设备用MIM产品主要包括智能手表表壳、智能手表按键、智能戒指内壳、头戴式耳机配件等。

（3）航拍无人机用MIM产品

为无人机客户提供的MIM产品主要包括遥控器转轴组件、遥控器按键、遥控器电池盖、摄像头配件、定位插销、云台配件、手机夹持配件等具有可靠强度的结构件及精美的外观件。

（4）其他MIM产品

凭借MIM工艺的技术优势，MIM产品的应用领域不断拓展。目前MIM产品还包括电子烟外壳、USB充电接口外壳、5G基站用环形腔体、汽车换挡旋钮等。

以平板电脑为例，MIM精密金属零部件在其中的应用示意如下：

MIM产品的生产工艺流程长、工艺环节多，需实施的通用工序包括模具设计、模具制造、喂料制作、注射成形、脱脂、烧结，以及根据客户定制化产品需求，采用整形、机加工及表面处理（CNC、镭雕、喷砂、抛光、电泳、PVD、DLC）等后制程工序。

工艺流程图

金属粉末注射成形（MIM）是一种将金属粉末与一定的粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法，是将传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成形技术相结合而形成的一种新型“近净成形”技术。MIM技术的基本工艺步骤是：首先是选取符合MIM要求的金属粉末和粘结剂，然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混合成均匀的喂料，再通过模具进行注射成形形成生坯，将获得的生坯经过脱脂处理、再经过烧结将金属粉末致密化，最终形成成品。

模具设计、制造

MIM产品制造过程中，原材料和工艺本身存在收缩率较大（15-18%左右）的特点。同时，MIM工艺常用于结构复杂的产品，在注射成形、脱脂、烧结工序过程中，在不同的产品设计特征和摆放方式的重力场作用双重影响下，产品在不同方向、不同结构的收缩率存在一定的差异，对尺寸管控造成一定难度。通过模具设计、制造与注射成形、脱脂、烧结，以及整形等后工序的协同评审、科学验证配合，在模具设计阶段提前考虑到后续量产中基于产品特点的收缩率差异，并提前在设计阶段进行调整，满足产品的尺寸管控要求，有效地提高产品良率，减少产品的后续处理工艺，进而降低生产成本。

专用喂料

质量比例大约为90%的金属粉末与10%的粘结剂混合成均质的喂料。MIM工艺所用金属粉末颗粒尺寸一般在0.5~20μm。粘接剂的作用主要有两方面，一方面是保持注射产品的形态，另一方面是粘接金属粉末颗粒，使喂料在注射机料筒中加热具有流变性和润滑性，作为载体带动金属粉末流动进入模具。

注射成形

将专用喂料装入注射机料筒后加热到指定温度（一般为粘结剂融化温度，170-195℃之间）使其具备流动性，在适当的压力下注入定制化模具，成形出生坯。该工序的核心是：由于金属粉末种类繁多，各种喂料成分含量各异，注射成形过程中参数等方面的设定十分重要，操作失误则会造成产品的缺陷。公司技术人员通过对注射成形工艺的模拟、模具的设计和制造以及参数的调整等不断优化注射成形工艺，提升注射能力，保证注射的均匀性。

脱脂

运用物理或者化学方法去除生坯中的粘结剂，零件由金属粉末与粘结剂的混合物变为单纯的脱脂坯件（棕坯，有微小孔隙），形状和结构不变。脱脂工艺必须在保持产品形态的情况下保证粘结剂从毛坯的不同部位沿着颗粒之间的微小通道逐渐地排出，而不降低毛坯的强度。该工序的核心是：控制坯件中粘结剂的残留量，若脱脂处理不到位，则粘结剂残留过多，高温烧结时大量粘结剂分解气化容易造成产品爆裂；若脱脂过度，则可能造成产品金属氧化、结构变形等不良后果。因此，脱脂工艺的选择与工艺参数的控制尤为重要。

烧结

烧结是在通有可控气氛的烧结炉中进行的。经过脱脂的坯件被放进高温、负压控制的设备中，在气体的保护下被缓慢加热，以去除残留的粘结剂，粘结剂被完全清除后，坯件被高温加热，颗粒之间的空隙会由于颗粒的融合而消失，最终定向收缩到其设计尺寸并转变为一个致密的固体，形成烧结件（银坯），形状和结构不变。MIM零部件的高密度化是通过高的烧结温度和长的烧结时间来达到的，从而大大提高和改善零件材料的力学性能。该工序的核心：由于颗粒之间孔隙的存在，烧结时坯件会发生收缩，不同的材料在烧结环节收缩率不同，普遍在15%-18%，通过控制烧结时间、温度等参数控制收缩率是核心。

后处理

MIM工艺下的烧结件精度一般在±0.3%。为消除产品在烧结过程中的收缩差异，均质化产品质量，同时，为满足客户对产品更高精度尺寸规格、不同用途或不同表面处理的要求，需要进行必要的后处理，包括整形、CNC、攻牙、喷砂、镭雕、抛光、研磨、清洗、PVD等工序。

MIM与PM、PIM的关系

粉末冶金（PowderMetallurgy，简称PM）是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。

粉末冶金主要包括四大工艺：传统法、金属粉末注射成形（MIM）、金属增材制造（MAM）、等静压（IP）。

粉末注射成形（PowderInjectionMolding，简称PIM）是一种新的金属、陶瓷零部件制备技术。它是将聚合物注射成形技术引入粉末材料成形领域而生成的一种全新零部件加工技术。该技术应用塑料工业中注射成形的原理，将金属、陶瓷粉末和聚合物粘结剂混炼成均匀的具有粘塑性的流体，经注射机注入模具成形再脱除粘结剂后烧结全致密化而制得各种零部件。根据粉末注射成形过程中原料粉末的不同可以将其分为两大类，一类是陶瓷粉末注射成形技术（CeramicInjectionMolding，简称CIM），另一类就是金属粉末注射成形技术（简称MIM）。

由此可见，金属粉末注射成形（MIM），属于粉末冶金（PM）的一个工艺类型，又属于粉末注射成形（PIM）的一个分类。

MIM的技术优势

传统金属加工技术如冷镦、锻压、冲压适合用于加工二维、零件结构简单的产品，对于三维、复杂形状产品的加工，存在一定的难度。CNC技术无需模具设计制作，自由度及加工精度颇高，但材料浪费严重，且在加工超小件、三维造型复杂的零件方面耗时长、产量低、成本高。相比之下，MIM技术近净成形，几乎无废料，可以用于大批量生产三维形状、复杂结构、精密尺寸的金属产品，设计自由度高，这也是MIM技术和其他金属加工技术相比较的优势所在。

相较于其他的金属成形方式，MIM工艺的优势具体体现如下：

对于复杂的零件，传统金属成形通常是先分解并制作出单个零件再组装，MIM工艺通过整体加工、简化加工程序，经济性更强。而且，传统金属成形成本随着零件复杂程度上升而上升，MIM工艺通过提升模具复杂程度保持成本不变，产品复杂程度越高，MIM工艺经济性更强，成本优势更明显。

MIM发展历程

①MIM技术的国际发展历程

金属粉末注射成形（MIM）是粉末注射成形技术（PowderInjectionMolding，简称PIM）的一个分类。粉末注射成形是一个已经提出许久的成形概念，早在1872年底就被提出，在20世纪20年代用于陶瓷热压铸制品的生产。随后的几十年间粉末注射成形主要集中于陶瓷粉末注射成形。20世纪70年代初期，美国RaymondE.WiechJr.博士开始实施金属粉末注射成形技术的研究和产品开发工作，为MIM技术的实际应用与发展奠基，但当时该项技术还鲜为人知。

直到1979年，以Wiech博士作为联合创始人的Parmatech公司首次发表MIM技术，并取得多项专利，其金属粉末注射成形产品在国际粉末冶金大会产品设计大赛中获得两项大奖，MIM技术才开始受到粉末冶金行业的关注。但由于粉末原料价格太高、脱脂工艺时间长、产品易变形等问题还没有解决，其发展和应用较为缓慢。

为解决MIM技术的难点，促进MIM技术实用化，20世纪80年代中期，美国政府拨款支持MIM技术基础理论和应用基础的研究工作。随后日本、德国等也积极开展MIM的开发研究。

1986年，日本NipponSeison公司引进了MIM工艺。1990年以色列Metalor2000公司从Parmatech公司引进了MIM工艺技术，建立了MIM生产线。随着MIM研究的不断深入以及新型粘结剂的开发、制粉技术和脱脂工艺的不断进步，MIM工艺得到了较为快速地发展，到20世纪90年代初已逐步实现产业化。

②MIM技术的国内发展历程

国内金属粉末注射成形（MIM）技术的研究始于20世纪80年代末，当时国内先后有北京钢铁研究总院、北京科技大学、中南大学、北京有色金属研究总院、北京粉末冶金研究所、广州有色金属研究院等开展了MIM技术的研究工作。但受限于资金缺乏、加之于国外技术保密严格，很长一段时间没有取得突破性进展。

直到国家九五期间，MIM技术的研究首次被列入中国有色金属工业总公司高新技术计划。此后，国家863计划、国家科技攻关计划、国家军工配套科研计划、国家自然科学基金、国家教委跨世纪优秀人才培养计划、国家杰出青年科学基金等先后给予了该领域的研发资助，促使我国金属粉末注射成形研究工作突破了技术难关，取得了长足进步，并取得了一系列具有自主知识产权的技术发明和科技成果。小批量的产品也成功地应用到我国国防军工和民用领域，部分研究成果达到国际先进水平。

到20世纪90年代末，中国兵器工业集团第五三研究所、北京钢铁研究总院以及中南大学等陆续设立MIM公司，形成批量生产，完成MIM技术由实验室向产业化发展的过程，应用技术更加成熟。2001年引进德国先进的MIM专业设备组建了国内第一条工业规模化MIM生产线，开始大批量生产MIM产品，为军队装备升级换代生产了大量的MIM零件，为国防建设作出了突出贡献。

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20世纪70年代----陶瓷火花塞的粉末注射成形（PIM）工艺开始出现；

1979年----Parmareh金属注射成形产品获得两项大奖，MIM工艺受到业内关注；

1986年----日本NipponSeison引进MIM工艺，我国开始MIM工艺的实验研究；

1990年----以色列的Metalor公司引进MIM工艺技术，建立MIM生产线；

1997~2000年----我国五三研究所，北京钢铁总院以及中南大学陆续建立MIM公司MIM技术逐步在我国产业化；

2000~2006年----我国MIM企业持续创新，国内MIM行业呈现逐年增长态势；

2006年至今----受益于德国巴斯夫喂料技术创新以及消费类电子领域MIM工艺的广泛应用，2012年后MIM行业进入高速增长期。

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MIM工艺在制备几何形状复杂、组织结构均匀、性能优异的近净成形零部件方面具有独特的优势，可以实现不同材料零部件一体化制造，具有材料适应性广、自动化程度高、批量化程度高等特点。目前MIM已成为国际粉末冶金领域发展迅速、最有前途的一种新型近净成形技术，被业界誉为当今“最热门的零部件成形技术”。

MIM市场整体发展现状

（1）全球MIM市场整体发展现状

近年来，在电子、汽车、医疗、五金、机械等多个领域的带动下，全球MIM市场稳健增长。根据MaximizeMarketResearch数据，2016年全球MIM市场规模为24.6亿美元，2018年市场规模增至28.7亿美元，预计2026年将达到52.6亿美元，对应2019-2026年复合年均增长率（CAGR）为7.87%。未来，在电子产品快速增长以及MIM制造零部件对传统工艺制造零部件替代等因素的带动下，全球MIM市场仍将保持向好发展。

从全球区域分布来看，中国MIM市场占全球市场的40%左右，是全球最大的市场；北美和欧洲MIM市场占全球市场的17%，也是全球重要的市场。

从下游应用来看，北美MIM应用主要分布在军火、医疗领域，市场占比分别为33%、33%；欧洲MIM应用主要分布在汽车、军火领域，市场占比分别为22%、21%。

（2）我国MIM市场整体发展现状

随着MIM工艺技术的逐步成熟，以及对MIM技术认知程度的进一步加深，MIM产品在电子产品、汽车、医疗、五金、机械等领域的应用逐步增多，自2012年开始，我国MIM行业开始飞速发展，市场规模也不断扩大。根据中国钢协粉末冶金分会数据统计，2020年国内MIM市场规模增加至73亿元，与2019年相比增长9.0%。根据立鼎产业研究中心预计，2026年MIM市场规模将达到141.4亿元。

从下游应用来看，中国MIM的市场应用与欧美市场存在较大差异，主要分布在消费电子领域，2020年手机继续保持着最大份额但略有下降，电脑、智能穿戴及涉军工类产品占比则大幅度增加，医疗及汽车类产品略有上升，五金机械类产品则明显下降。以销售额为基准应用领域占比：手机56.3%，智能穿戴11.7%，电脑8.3%，五金（包括机械）6.9%，医疗4.5%，汽车3.5%，其它（包括军工）9.3%。

截至2019年，全国（不包括台湾地区）共有金属注射成形生产企业及车间200余家，其中珠三角地区最多，达到约110家；长三角地区其次，达55家；京津冀及山东地区约20家；湖南、江西、安徽及福建14家；河南、川渝及其它地区5家。

从行业竞争格局来看，按照业务规模可将行业内MIM企业分为三个竞争梯队：第一梯队的MIM企业收入规模在2亿元以上，具有较强的研发创新能力，主要客户为国际品牌或国内知名品牌企业，主要包括印度Indo-MIM、中南昶联、台湾晟铭电子、精研科技、富驰高科、泛海统联、全亿大等；第二梯队的MIM企业收入规模在5,000万元至2亿元，竞争实力弱于第一梯队，主要为国内品牌企业配套生产MIM零部件产品，客户集中度往往较高；第三梯队的MIM企业收入规模在5,000万元以下，通常企业的整体技术研发能力较弱，仅通过设备的购置和人员的铺设进行中小批量的MIM产品生产。截至2019年，我国大陆MIM生产企业及车间200余家，其中营收超过2亿元的企业数量不超过10家。泛海统联经过三年多的发展，即已成功跻身MIM行业的第一梯队。

MIM行业发展趋势为实现MIM产品的进一步推广，行业内企业需要根据各领域需求对行业前沿技术进行研究开发，以扩大MIM产品在更多领域的适用性，MIM行业的发展将呈现以下趋势：

（1）材料体系的多元化发展

现阶段，中国MIM产品多以不锈钢及铁基合金粉末为原材料，产品广泛应用于消费电子等领域。随着下游领域对材料多元化及产品轻量化等差异化需求的不断提升，现有不锈钢及铁基合金产品已无法完全适应市场需求。因此，行业内企业需要追随市场对其他材料MIM产品的多元化需求，不断丰富MIM产品材料体系，进一步推动行业技术进步及规模增长。目前，MIM行业新材料的研发主要以高强和耐蚀兼顾的双相不锈钢、高强和高导热率兼顾的铜合金以及高比强和生物兼容性兼顾的钛合金等材料为重点，应用则向着汽车、医疗、五金等高端领域方向发展。

（2）技术工艺的复杂化发展

虽然中国MIM技术已经接近国际先进水平，但受制于技术工艺的特性，在部分领域仍无法规模化应用MIM技术，仍存在较大技术发展空间。因此，微粉末注射成形、超大件注射成形及共注射成形等技术工艺将成为行业的重要发展方向。微粉末注射成形将促使MIM产品向更小更精细的方向发展；超大件注射成形通过减少粘结剂用量增大产品尺寸，推动超大尺寸MIM产品的应用及普及；共注射成形能够将磁性材料与非磁性材料、硬质材料与软质材料、导电材料与绝缘材料有机结合，从而有效提升MIM产品适用性。

（3）喂料制备的自主化发展

喂料是指将一定金属粉末和粘结剂在一定的温度下按照一定比例进行均匀混合，以得到适合用于注射成形的粉末和粘结剂混合物。均匀喂料的制备是获取高精度粉末注射成形产品的关键，如果喂料混合不均匀，粘结剂将在脱脂过程中产生变形以及烧结收缩不均匀等缺陷，从而增加最终烧结体的尺寸偏差。因此，喂料的制备情况对MIM产品的精度起到了决定性作用。现阶段行业内企业的喂料以外部采购为主，定制化喂料制备往往成为其技术发展的短板。随着MIM产品应用的日益广泛，更多高复杂度、高精度、高密度、外观精美的MIM产品需求也不断涌现，企业更加需要根据客户高度定制化的产品需求来制备不同配比的喂料，从而为客户提供符合其需求的MIM产品。现阶段，少数MIM企业已经具备自主制备喂料的能力，随着MIM产品应用的日益广泛，未来企业的喂料自主化将成为趋势。

（4）制造过程的自动化发展

在下游行业消费电子、汽车、医疗、五金工具、机械仪器等行业发展速度日新月异的背景下，对精密金属零部件的微型化、高尺寸精度以及行业内企业的快速市场响应能力的要求越发提高。单纯依靠人工已经无法满足行业极精密加工、极低的不良品率、快速市场响应的要求，提高制造过程的自动化智能化水平可以明显减少由于人为因素产生的尺寸公差与不良品，可以极大地提高生产效率、加快市场反应速度。近年来，行业内企业对自动化智能化生产设备与检测设备的需求越来越大，自动化智能化程度快速提升。

（5）下游应用的多元化发展

随着我国MIM行业的深入发展，各MIM企业不断深化自身技术创新能力，以抢占更多的市场份额。目前，在我国MIM行业中，部分企业已经具备较强的技术创新实力，通过对行业前沿技术的持续研究，推动MIM产品性能日益提升，并能够适用于更多的下游产品。例如超薄、高精度MIM产品的研发，符合消费电子产品轻薄、便携的发展趋势；再例如，通过喂料及模具的研究和开发，进一步提升MIM产品高复杂度、高精度、高强度、外观精美等特性，促使MIM产品在汽车制造及医疗器械等多元领域的推广应用。

上游金属粉末市场分析

根据中国钢协粉末冶金分会统计，2020年我国MIM用粉总销量约12,000吨，比2019年增长15-20%。国内品牌的市场占有率进一步提高，约占79%；国际品牌产品则仍以德国BASF公司的喂料（注射料）为主，约占84%。

目前，MIM材料品种由于消费电子的市场需求，依然以不锈钢为主，市场份额为65%，低合金钢约为23%，钴基合金5%，钨基合金约5%，钛合金0.4%，其他为少量铜及硬质合金等。

随着下游领域对材料多元化及产品轻量化等差异化需求的不断提升，消费电子零件材质也在向无磁无害（如高氮无镍不锈钢、铜合金、铝合金）和组合材料（如金属-陶瓷、金属-塑胶）方向发展。

钛及钛合金也有望继不锈钢之后成为下一代明星材料，在汽车、医疗、五金等高端领域得到广泛应用。

下游应用领域市场分析

MIM工艺凭借自身设计自由度高、材料适应性广、量产能力强等特点，被业界誉为当今“最热门的零部件成形技术”，已被广泛应用于消费电子、汽车制造、医疗器械、电动工具等领域。

（1）消费电子领域

传统的消费电子产品通常包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机等硬件设备，新兴消费电子设备包括智能穿戴设备、无人驾驶飞机等。

2010年，黑莓手机的标牌外观件采用了MIM制程工艺技术，开启了MIM零部件在手机上的批量化使用；2012年，MIM组合件第一次在平板电脑上使用，打破了MIM产品单零件的使用方式。

苹果公司自2010年开始使用MIM零部件，并不断拓展、引领MIM的使用范围，电源接口件、卡托、摄像头圈、按键等MIM零部件在手机上的成功应用，成就了中国MIM企业在消费电子领域的领先地位。

随着智能手机、智能穿戴设备等消费电子产品向更加轻薄化发展，这些产品的核心零部件也将更加精密化和复杂化。在此背景下，MIM工艺的应用前景将日益广阔。

①智能手机智能手机是移动智能终端中普及率最高、形态最多样、需求量最大的典型产品。2020年，我国智能手机出货量为3.257亿台。随着5G商用启动，5G换机潮即将到来，未来智能手机将进入相对稳定增长期。随着iPhone手机等高端产品对MIM产品的应用日趋广泛，国内知名手机品牌商如华为、小米、OPPO、vivo、魅族等也已经在外观结构件中采用MIM零部件。目前MIM工艺广泛应用于卡托、摄像头圈、按键、连接器接口、内置结构件等消费电子产品外观件、结构件的制造。

a、MIM摄像头支架优势突出，MIM多摄支架需求将快速增长

近年来，全球智能手机逐渐从单摄像头向两个或更多摄像头转向。在华为Mate&P系列，三星Galaxy旗舰系列以及VivoPro系列等智能手机三重（及更多）摄像头推动下，智能手机三摄、四摄渗透率逐步提升。CounterpointResearch研究数据显示，2019年全年，全球销售的智能手机中配置三个或更多个摄像头的比例约15%，到2020年底将上升到35%；预计到2021年底，全球销售的智能手机中有50%将配备三个或更多个摄像头。伴随摄像头个数增多，模组内部结构更加密集化、结构更加复杂，MIM摄像头支架优势更加明显，其经济性更高、产品尺寸精度更高等。随着MIM工艺的日益成熟及品牌企业对产品的不断创新、优化、升级产生的强烈示范带动效应，MIM工艺多摄支架的渗透率将得到快速提升，未来需求将快速增长。

b、MIM转轴支撑折叠功能，有望伴随折叠屏手机放量而增长

折叠屏技术已经成为现阶段手机或者其他智能终端细分领域中最热门的方向之一，主打个性化的折叠手机有望重新开启新一轮换机需求，成为高端手机增长最快的一个细分方向。

手机巨头正大力投入折叠屏机型的研发，目前市场已有华为MateX系列、三星GalaxyZFlip系列及GalaxyFold系列、MotorolaRazr系列等热门机型。转轴铰链支撑折叠功能，是折叠屏手机的关键部件，在折叠屏手机中辅助屏幕完成展开或收纳。

相较于笔记本电脑的轴承技术，折叠屏手机转轴铰链对精密度、耐用性、强度、轻薄度的要求更高，技术难度更高。MIM工艺具备材料选择范围更广、产品复杂程度更高的优势，完美契合折叠屏手机转轴铰链需求。伴随折叠屏手机放量，MIM转轴铰链需求有望快速增长。

②平板电脑

目前，我国平板电脑的渗透率较高，整体市场发展相对平稳，且平板电脑占上网设备的比重始终维持在30%左右。2020年，突如其来的“新冠疫情”对消费电子终端行业的发展产生了重要影响，尤其是为多年以来处于饱和状态的平板电脑市场打开了一个新的发展空间。相比传统的教育行业，未来教育行业将会呈现“线上线下融合”的发展趋势。

而在线教育目前仍处于发展的初期阶段，无论是商用市场的学校、教育培训机构，还是个人消费者，都会积极投入到在线教育的建设和使用当中。目前来看，平板电脑依靠其无可比拟的特点（便携性、操作简单、触控灵活等）是最适合在线教育的终端形态。针对智能手机便携性的优势，平板电脑厂商不断提升自身产品在处理器、电池续航等方面的硬件配置，并选用更加轻便的工艺技术来增强产品的不可替代性及使用的便携性。目前，MIM工艺在平板电脑中的应用日益广泛，如音量支撑件、电源接口件、摄像头支架、线圈支架等。

③智能穿戴设备

近年来，智能穿戴设备逐渐被消费者认可，市场规模也逐渐扩大。苹果（Apple）、三星（Samsung）、华为（HUAWEI）、小米、OPPO等终端品牌均持续推出相应产品，如苹果AppleWatch系列和华为GT系列智能手表。智能穿戴设备中，智能手表的前景最为广阔。

智能手表是介于传统手表与智能手机之间的创新型产品，既满足传统手表的配饰属性，又可实现智能手机的部分通讯功能，而体积小巧方便佩戴、紧贴人体皮肤等特点使其能对人体健康状况进行监控，应用场景具备不可替代性。

目前，智能穿戴设备用MIM产品主要包括表壳、表扣、底壳等类别。随着智能可穿戴市场规模的快速增长，MIM工艺将实现大批量的应用。

④无人驾驶飞机

无人驾驶飞机，简称“无人机”，是由无线电遥控设备和自带程序控制装置操纵，可进行娱乐性飞行活动以及经营性作业活动的不载人飞机，具有技术集成度高、灵活性强、成本低等特点，可分为消费级无人机和工业级无人机。

消费级的航拍无人机搭载着相机、摄像头等拍摄设备，具有较强的娱乐属性。工业级无人机具有较强的功能性，能够辅助政府、企业工作人员进行巡检、监控、测绘勘测等多种类型的日常作业，主要应用领域包括农林植保、巡检、警用安防等。

近年来，随着集成制造的普及，无人机基础零部件生产开始向小型化、低成本、低能耗方向发展，MIM工艺满足其集成化、小型化的发展趋势，将随着无人机行业的发展而迅速增长。

（2）汽车制造领域

在汽车零部件制造领域，MIM工艺作为一种无切削的金属零件成形工艺，可大量节省材料，降低生产成本，甚至减轻零件重量，有利于汽车轻量化及减少环境污染，因此MIM工艺受到汽车产业的高度重视，并于20世纪90年代开始应用于汽车零部件市场。目前，汽车产业已经采用MIM工艺生产的一些形状复杂、双金属零件以及成组的微小型零件，如涡轮增压零件、调节环、喷油嘴零件、叶片、齿轮箱、助力转向部件等。

我国已成为世界最大的汽车生产国，汽车工业在我国经济发展中占有重要地位。但目前国内MIM在汽车市场应用相对较少，北美、日本、欧洲应用相对较多。

北美、日本、欧洲粉末冶金零件单车用量分别为18.6kg、8kg、7.2kg，我国仅为4.5kg，这也预示在下一阶段，我国国产汽车MIM零件产品市场潜力巨大。考虑到MIM工艺满足汽车零部件“微型化、集成化、轻量化”的发展趋势，预计未来MIM工艺在汽车零部件领域的渗透将提高。随着居民生活水平提升，我国汽车市场需求将不断增长，MIM产品在汽车行业的应用空间将更加广阔。

（3）医疗器械领域

在医疗器械领域，MIM工艺生产的医疗配件有很高的精度，能满足大多数精密医疗器械对配件所需要的小型、高复杂度、高力学性能等要求。近年来MIM工艺得到了越来越广泛地应用，如手术刀柄、剪刀、镊子、牙科零件、骨科关节零件等。

（4）电动工具领域

电动工具配件的机加工较复杂、加工成本较高、材料利用率低，对MIM的依赖度更高。近几年开发的产品如异形铣刀、切削工具、紧固件、微型齿轮、松棉机/纺织机/卷边机零件等。电动工具行业主要驱动力来自于制造业、建筑业、汽车业以及耐用消费品行业。

《2016中国电动工具市场白皮书》预计，2025年全球动力工具的市场规模可达464.7亿美元，“中国制造”的市场份额将越来越大。根据我国统计局数据，我国电动手提式工具自2014年以来月均产量在2,000万台左右。尽管2019年以来受到经济及政策因素的影响，我国电动手提式工具月均产量仍保持在1,500万台以上。随着电动工具市场的发展，MIM产品的应用也将进一步扩大。

国内外MIM行业竞争分析

中国的MIM产品在消费电子领域中的应用具有明显优势，业内普遍认可且同为苹果公司（AppleInc.）合格供应商的亚洲10大MIM企业里，精研科技、富驰高科等7家中国企业位列其中，显示出中国MIM产品在消费电子行业的领先地位和开始显现的公司品牌效应。在研发方面，中国是在MIM全产业链上推进的，不仅在合金设计、产品开发应用上加大力度，而且在MIM原料、新型粘结剂、设备及后加工等各方面也不遗余力。MIM材质也越来越多样化和个性化，如钛合金、无镍不锈钢、无磁合金、铝合金和高导热合金，以及组合材料（如金属-陶瓷、金属-塑胶）等。在产品应用领域方面也力图摆脱对消费电子领域的过度依赖，向汽车、医疗、机械、五金等更广泛的领域发展。

国内MIM行业竞争分析

我国MIM行业起步相对晚，但进入21世纪后，特别是近十年来，发展迅速，产品以消费电子领域的应用为主，部分企业较早意识到MIM产品的广阔应用前景，纷纷参与到行业的竞争中来。按照业务规模可将行业内企业分为三个竞争梯队：第一梯队的MIM企业收入规模为20,000万元以上，企业数量不超过10家，根据其业务结构可进一步分为综合性企业和专注于MIM产品的企业，前者主要包括富士康集团、台湾晟铭电子、中南昶联等，其在我国内陆地区业务范畴较为丰富，其中也包括设立MIM生产基地；后者包括精研科技、富驰高科、泛海统联等，专注于MIM产品的生产制造。

第一梯队的MIM企业通常具有较强的技术研发能力，并拥有丰富的MIM产品规模化生产经验，形成较强的市场竞争力，主要服务的客户群体为国际品牌或国内知名品牌企业。

第二梯队的MIM企业收入规模在5,000万元以上20,000万元以下，企业具备一定的技术研发能力，并初步形成规模化生产能力，通常企业的客户数量较少，主要为国内品牌企业配套MIM零部件产品，竞争实力明显弱于第一梯队企业。

第二梯队企业通常收入集中于少量客户，具有一定的经营风险。第三梯队的MIM企业收入规模在5,000万元以下，企业通常整体技术研发能力较弱，仅通过设备的购置和人员的铺设进行中小批量的MIM产品生产。由于在喂料研发、生产自动化等技术方面较为不足，开发客户的能力薄弱，主要承接第一、二梯队的外发订单或部分小规模客户订单，因此在行业竞争中处于弱势地位。

MIM产品生产工艺制程较长，任一环节控制不当均会对最终产品的尺寸精度和外观产生较大影响，因此，需要积累对原材料的控制、注射、脱脂、烧结、后制程等丰富的生产制造经验来进行生产控制和满足产品要求。随着行业技术的发展，各类生产设备也不断进步，推动行业自动化水平有较大幅度地提升，但在整体生产过程中，经验因素仍旧对产品质量产生重要的影响。原材料喂料配比，注射、脱脂、烧结等核心工艺的过程参数设定与控制，后处理工艺的恰当选择、组合与工艺优化均对产品的批量化生产难易、品质均质性与可靠性及成本和生产效率构成直接且较大的影响。例如，烧结工艺为产品生产的核心环节，需要根据不同的注射坯件进行差异化处理，确保致密度、金属性能、形变减少。由此可见，如果企业缺乏丰富的生产制造经验积累，较难在短时间内生产出具备高复杂度、高精度、高强度、外观精美的MIM产品，从而对其进入本行业形成一定的障碍。

根据《粉末冶金工业》杂志发布的2019年金属注射成形行业统计报告，全国（不包括台湾地区）共有金属注射成形生产企业及车间200余家，其中珠三角地区最多，达到约110家；长三角地区其次，达55家；京津冀及山东地区约20家；湖南、江西、安徽及福建14家；河南、川渝等及其它地区5家。2019年全国MIM制品总销售额约67亿元，其中销售过亿的公司有10余家。根据立鼎产业研究中心发布的研究报告，2019年我国MIM企业收入规模为20,000万元以上的企业数量不超过10家。

（1）江苏精研科技股份有限公司

精研科技成立于2004年，位于江苏省常州市，于2017年9月在深圳证券交易所创业板上市，股票代码：300709.SZ。精研科技MIM产品以智能手机、智能穿戴设备等消费电子为主，涉及汽车、医疗机械、工具等领域，主要产品有手机卡托、摄像头装饰圈、计算机铰链、汽车涡轮增压器叶片与元件等部件，最终应用于苹果（Apple）、OPPO、步步高（vivo）、三星（SAMSUNG）、小米、fitbit、谷歌（Google）等国内外知名消费电子品牌和长城、本田、上汽通用等国内外知名汽车品牌。

（2）上海富驰高科技股份有限公司

富驰高科成立于1999年，位于上海市，于2020年8月成为上市公司东睦股份（600114.SH）的子公司。富驰高科产品包括MIM制品、陶瓷粉末注射成形（CIM）制品以及液态金属。消费类电子产品业务板块主要包含电脑连接器和线束、手机及穿戴设备连接器和Cable、LED支架和透镜、FPC和FFC等产品，产品广泛应用于计算机及外围设备、智能手机、智能穿戴设备和LED照明等各个领域，主要客户为中兴、华为、OPPO、联想等知名品牌。

（3）昶联金属材料应用制品（广州）有限公司

中南昶联成立于1991年，位于广东省广州市，是香港中南创发集团旗下公司。中南昶联MIM产品以手表为主，涉及医疗器械等领域，主要产品有手表表带、表壳、手术刀柄、眼镜金属零部件等。

（4）杭州安费诺飞凤通信部品有限公司

安费诺飞凤成立于2001年，位于浙江省杭州市，是美国安费诺集团的子公司。安费诺飞凤MIM产品以消费电子领域为主，主要产品有手机、笔记本铰链、手机屏蔽、天线结构件等，主要客户包括诺基亚、索尼、中兴、华为等。

（5）全亿大科技（佛山）有限公司

全亿大成立于2005年，位于广东省佛山市，于2009年加盟富士康。全亿大MIM产品以消费电子领域为主，主要产品有笔记本散热器、风扇；手机马达；光学镜头镜片等。

（6）东莞成铭电子有限公司

成铭电子成立于2010年，位于广东省东莞市，是台湾晟铭电子科技股份有限公司在东莞设立的制造基地。可为计算机（超薄型背盖、笔记本背带扣件、笔记本散热风扇）、通讯（Sim卡卡托槽、智能手表表壳背盖）、医疗（抛弃式抓取夹钳）、其他（航天用钛金属零件、LED散热模块）等领域提供MIM制品。

（7）深圳市泛海统联精密制造股份有限公司

统联精密(SH:688210)始创于2016年，是一家专业的金属粉末注射成型（MIM）产品生产商和技术方案提供商。。目前，公司MIM、CNC、激光加工等精密制造工艺的研发及制造能力均已经获得了国内外一流客户的认可。公司产品主要应用于折叠屏手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能触控电容笔、智能穿戴设备、航拍无人机、运动相机等新型消费电子领域，服务的客户包括苹果、荣耀、亚马逊、大疆、安克创新等国内外知名消费电子品牌及其EMS厂商。此外，公司也在持续布局非消费电子领域业务，如医疗器械及汽车电子等。

新技术突破的挑战

尽管MIM被称为第五代金属成型技术，但并非所有金属零件都适合使用MIM、或者说使用MIM具有经济价值。只有大批量生产的小型、精密、具备复杂三维几何形状及特殊要求的金属零件，才适合使用MIM、才具有经济价值。

MIM工艺比较适合重量小的金属零件。最典型MIM零件重量通常在10~15g左右，少于50克是最具经济价值的，最大不超过300g。

MIM工艺比较适合尺寸小的金属零件。最典型MIM零件尺寸是在25mm左右，最大不超过150mm。MIM零件的典型厚度为1.0~3.0mm。因为MIM零件公差一般为尺寸大小的0.3%~0.5%，尺寸过大，则零件的公差会变大。公差过大，可能不符合设计要求，或者需要额外的机加工等二次加工工序，增加成本。

MIM零件适合具有外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台、键销、加强筋板、表面滚花等复杂三维几何形状。如果是简单形状，使用钣金冲压、锻造和粉末成型等工艺，可能更具经济价值。

由于MIM工艺需要通过模具成型，而模具存在成本，因此MIM工艺要求金属零件在一定批量的前提下，才具有经济价值。一般来说，适合MIM工艺的年批量要求为10万个以上。

国内MIM的应用领域，主要分布在消费电子领域，其中手机份额占比约为56%；智能穿戴设备占比约为11.6%，电脑相关应用占比为8.3%，汽车，医疗及五金类产品占比约为15%，其他类别大约9%左右。

被视为金属3D打印（AM）技术和MIM技术深度融合的“间接金属3D打印技术”或“金属3D冷打印加烧结技术”，由于与传统AM工艺相比，具有设备价格低廉，打印速度快，运营成本低，产品微观结构均匀，表面质量好等优势，有关国际知名公司正在开展此类课题的研发。

如GKN（吉凯恩集团，全球领先的工程公司）、大众汽车和HPMetalJet公司组成战略联盟，旨在大规模生产定制零件的设计和制造；Exone（3D打印公司）还根据MIM用粉细、流动性差等特点，推出了三重先进压实技术。一旦相关公司率先研发成功，将对公司正在开展的“熔体3D打印与MIM工艺组合及直接金属3D打印技术”研发课题项目带来挑战。

但受限于目前3D打印喷头技术限制，其采用的喂料粒径大于MIM生产用粒径，从而使得喂料颗粒间隙相对较大，产品的精度不及MIM产品，因而在制造尺寸较小、精度要求较高产品时不如MIM技术；金属3D打印需购置专用的3D打印设备，且喂料单价通常大于MIM喂料，生产成本较高；3D打印可在前期设计时省略模具铸造的过程，快速切入到样品试制阶段，但由于金属3D打印技术通过逐层喷涂的方式实现产品的成形，单个产品生产耗时较长，其规模化生产的效率低于MIM技术，限制了其在大批量产品生产中的应用；此外，由于间接金属3D打印技术尚处于研究阶段，市场应用相对较少，上游供应商规模有限，导致原材料数量和种类较为有限，也制约了间接金属3D打印的应用。综上所述，虽然凭借其独特的优势，间接金属3D打印技术可以实现现有MIM技术无法实现的部分产品的生产，构成了对MIM技术的有效补充，但是基于自身的技术、材料局限，无法替代现有MIM工艺。

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