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MIM行业新机遇


 

发布日期:[2024/1/30]
 

一、MIM技术路线概述

1、蜡基体系的发展历程及现状

自1973年美国PARMATECH公司将MIM工艺工业化应用以来,前期MIM产业基本以蜡基粘结剂体系为主,后来日本也是引进美国的MIM技术进行行业发展,美国和日本对蜡基体系的研发和工业应用已经经过了实验室、中试和产业化的过程,已经具备了成熟的产业化应用。但由于涉及军工技术封锁的原因,国内的蜡基体系均是由相关大学、研究所自上世纪80年代中期自行研究,经过十余年的研究于90年代后期陆续成立专业公司进行产业化尝试。就技术本身来讲与美国现行的蜡基体系类似,但在喂料的稳定性、生产过程标准化、产品质量可控性上有着巨大的差距,可以说现在是用实验室技术直接应用到工业化生产,势必会出现各种问题应接不暇的状况,而且短期内不能突破这种现状。在这种情况下,对于技术人才的经验要求和解决问题的能力的要求以及与之相关的设备人员的配合是一个MIM企业要达到一个公司正常运转的必要条件。再加上MIM行业在国内的发展历程较短,真正能够达到要求的人才少之又少,故MIM在国内以蜡基体系进行大规模的发展有较大的困难。这也是小型MIM公司很难在市场中生存的主要原因。目前虽然有少数几家国内MIM企业有了十年的公司化运作经验,但在工艺控制及技术提升上乏善可陈,即使有两三家能够超过2000万元以上的产值,产生一定的经营利润,也是在用不甚成熟的技术在进行运作。(比如:用国产低端烧结设备辅以氢气烧结,危险隐患较大。)

2、塑基体系的发展历程及现状

塑基体系是由德国BASF公司于上世纪90年代开发的一种不同于蜡基的MIM粘结剂体系,这种配方的特点是无萃取、催化脱粘速度快,产品变形小。这种体系大大提高了MIM工艺过程的标准化程度和生产效率。在解决上述问题后,就具备了规模化发展、生产线复制的可能性。

目前两者相对比,除了在原材料上的区别外,其它几个方面对比塑基体系都有较明显的发展优势。根据MIM产品市场的特点,在大部分MIM产品的生产中采用塑基喂料提高生产效率、提高成品率能够消化掉原材料的成本差异。

据了解,除了广东的立强和新泰两家公司以及北京嘉润自行混制塑基喂料外,其它企业基本直接采购BASF公司的进口喂料。自行混制塑期喂料的性能与BASF喂料相比有一定的差距。

塑基喂料脱脂采用硝酸催化脱脂法,这种催化脱脂炉除了德国CREMER公司进行专业生产外,国内也有部分厂家自行研制了此类设备,在使用效果上基本能达到生产要求。

下一步,随着越来越多的MIM企业采用塑基喂料,国产的塑基喂料的稳定性将会趋于稳定。以自行混配蜡基喂料为基础的MIM企业的下一步发展将会在技术路线上落后于采用塑基喂料的MIM企业。


二、MIM生产线投资分析

MIM行业现用的蜡基粘结剂体系和塑基粘结剂体系,两种体系各有特点,如果选用不同的技术路线有如下的对比:

1、选用蜡基体系(即国产蜡基粘结剂体系)

1.1、原材料成本低:一般铁基、不锈钢喂料(的价格一般为0.1元/克。

1.2、设备投入金额(以国产设备为例)

(年产能20吨、产值1000万元的主要设备投入)

混料设备1套、注射机4台、萃取设备1套、脱粘炉4台、脱脂真空炉3台、氨分解设施1套,设备投资约200万元。

1.3、工艺过程:目前国际上美国、日本、新加坡及台湾等均采用蜡基体系,但是该工艺标准化程度低、不可控因素多,只有系统解决各因素才能形成稳定的喂料,目前国内的企业基本以自行混配料为主,其喂料的稳定性很不稳定,可以说是标准化程度低、工艺可复制性差。

1.4、对生产技术人员的MIM从业经验和解决问题的能力要求较高。

1.5、生产效率较低,新产品开发周期长(如果模具外协,新品开发周期大约为45天到60天)。产品批量生产周期约为7-15天。

2、选用塑基体系(即德国BASF开发的粘结剂体系)

2.1、原材料成本较高:一般铁基、不锈钢喂料的价格一般为0.25-0.30元/克。

2.2、设备投入金额较低

(年产能20吨、产值1000万元的主要设备投入)

注射机4台、酸脱炉3台、脱脂真空炉3台(国产中档)、制氮机1台

2.3、工艺过程标准化程度较高、不可控因素较少。

2.4、对技术人员的MIM从业经验和解决问题的能力要求较低,工艺及操作的标准货程度高、可复制性强,对技术人员的从业经验要求较低。

2.5、生产效率较高,新产品开发周期较短(如果模具外协,新品开发周期大约为20-30天)。产品批量生产周期约为3-6天,分批出货。


三、国外烧结设备介绍

1、德国CREMER烧结设备

以连续试MIM-MASTER炉为主,提升式气氛炉为辅。其内部温度场均匀性能控制在±5℃以内。MIM-MASTER烧结设备适用于大批量生产MIM制品生产线(单品种、大批量),对于国内大多数小型MIM企业来说暂时不宜采用,提升式气氛炉适宜于中小批量的生产。但是CREMER公司主推的是MIM-MASTER设备,所以国内的中小型MIM企业在短时间内难以选用此款设备,较大规模投资的MIM企业(设备投资2000万元以上,项目总投资3000万元以上)适宜选用此类设备。大规模、高效益是MIM企业最终发展之路,所以象瑞士SWATCH表业、番禺昶联一样均是以MIM-MASTER为主要生产设备。

2、日本岛津MIM烧结炉

该设备适用于批次式生产,对于多品种、非大批量的MIM产品结构的企业比较适用。

日本岛津自2006年在宁波设立国内工厂后,MIM烧结炉的销售价格趋于适合国内需要,由原来的每台300多万元人民币下除了30%多的销售价格。在设备的温度场控制上能做到±5℃以内,企业内控指标一般为±3℃。对于中等以上规模投资的MIM企业(设备投资1000万元以上,项目总投资1500万元以上),适宜选用此类设备。

当然如果市场定位合理、投资规模允许,结合CERMER MIM-MASTER和岛津真空炉进行组合投资也许是更合适的投资方式。

关键词: MIM 金属注射成型 MIM加工 金属注射成型零件 粉末注射成型 金属喷射成型 金属注射 金属粉末注射成型 御嘉鑫