1、机械设备MIM在机器人领域的应用前瞻金属注射成形(MIM):代表未来的先进制造技术。MIM是一种融合传统粉末冶金与现代塑料注射成形技术的“近净成形”工艺,被誉为(“当今最热门的零部件成形技术”。MIM通过将微米级金属粉末与粘结剂混合注射成形,再经脱脂、烧结等工艺,可生产公差pm0.2%、材料利用率超95%的复杂金属零件。MIM特别适用于生产小型、复杂的部件,这些部件若通过传统的金属加工方法例如机加工、铸造或锻造)制造,或成本高昂,或难以加工。MIM产品应用领域广泛,涵盖了消费电子、汽车工业、医疗器械、五金工具等多个行业。随着人形机器人、AI智能硬件等新兴领域的发展,MIM的应用版图正在不断扩张
2、。MIM全球市场规模逾40亿美元,年复合增长率超过10%,增长赛道孕育确定性投资机会。根据QYResearch数据,2024年全球MIM市场销售额达到44.05亿美元,预计2025年市场规模为48.29亿美元,并于2031年达到88.77亿美元,2025-2031期间年复合增长率CAGR)为10.7%。中国在全球MIM行业中占据主导地位,不仅是全球最大的MIM市场,也是最大的MIM技术提供方,占全球市场份额超过40%。根据华经产业研究院数据,2023年中国MIM市场规模约为95亿元,2015-2023期间复合增长率为8.77%,预计2024年中国MIM市场规模增长至108.5亿元,同比增长14
3、.2%。中国MIM市场高度集中于消费电子领域合计占比超过70%),市场规模受3C行业更新需求的提振。机器人打开MIM应用新蓝海,更具潜力的增长曲线正在形成。随着人形机等新兴领域的崛起,MIM技术的应用版图正在快速扩张。在人形机器人追求“轻量化+高性能”的背景下,MIM有望成为继PEEK之后的下一代核心工艺,其潜在应用场景覆盖减速器齿轮、灵巧手关节、传感器外壳等关键部件,单机价值量或达数千元。灵巧手:MIM可应用于微型齿轮、连接件等生产,解决量产难题。特斯拉OptimusGen3自由度提升至22个,轻量化、高效加工成为量产关键。采用MIM生产微型齿轮等,提升效率、降低成本的同时兼顾物理性能,解决
4、灵巧手制造痛点。减速器:MIM可加工出复杂薄壁、高强度、高硬度齿轮。如用MIM制造谐波减速器柔轮,能一体化成形复杂薄壁结构,厚度能进一步下降,减重的同时能保持较高抗拉强度。传感器外壳/电机零部件:一体化形成适配轻量化迭代方向。MIM工艺能够提供高精度、高一致性的传感器外壳解决方案,也有望一体化成形电机零部件,减少装配误差,适配电机轻量化的迭代方向。投资建议:重点关注统联精密,建议关注东睦股份、海昌新材。数据陈旧风险。增持维持)相关研究一、金属注射成形:代表未来的先进制造技术1.1从粉末到精密零件:解密MIM核心技术金属注射成形MetalInjectionMolding,简称MIM)是一种融合传
5、统粉末冶金与现代塑料注射成形技术的(“近净成形”工艺,被誉为(“当今最热门的零部件成形技术”。该技术通过将细微金属粉末通常小于20m)与特定粘结剂多种热塑性塑料、石蜡等材料)按预设比例均匀混合,制成具有流变特性的喂料,然后通过注射机注入模具型腔成形零件毛坯,最后经过脱脂和高温烧结得到高密度、高性能的金属零部件。(divcenter)图表1:MIM产品的生产工艺流程(/divcenter)MIM工艺的核心在于四个关键加工步骤:混合、成形、脱脂和烧结。在混合阶段,精细金属粉末和粘结剂按照精确比例在专用设备中加热混合,直到金属粉末颗粒均匀涂上粘结剂,冷却后形成颗粒状原料。随后在成形阶段,这些颗粒原料
6、被送入机器加热并在高压(通常超过100MPa)下注入模腔,形成(“生坯”。脱脂阶段通过溶剂萃取等方法将成形部件中绝大部分粘结剂去除。最后在烧结阶段,部件在高温、高压控制的熔炉中受热,使金属颗粒融合,部件定向收缩到设计尺寸并转变为致密固体,对于大多数材料,烧结密度理论上可大于97%。MIM技术起源于上世纪,脱脂时间的突破使其具备可行性。MIM技术起源于20世纪70年代,由美国学者Wiech首次开发出对金属粉末进行注射成形的粉末冶金工艺。80年代,美国伦赛尔理工学院开始系统开展MIM技术理论基础和应用基础研究。关键的技术突破发生在美国Injectamax公司和德国BASF公司,它们成功将脱脂时间从