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0801中国金属粉末注射成形的第四个元年
中國金屬粉末注射成形產業第四個元年-綜觀MIM現在與未來
作者:
邱耀弘博士
深圳鑫迪科技有限公司技術長
兼任台灣鐿鈦科技股份有限公司MIM事業處專案顧問
兼任中國粉末注射成形聯盟(PIMA-CN)主席(籌備年)
摘要
2015年,可稱是中國金屬粉末注射(MIM)産業的第四個元年,經過兩岸同胞過去的齊心努力,以及德美日的先進供貨商導引,技術得以公平、和平的在中國-世界製造中心這片土地上,綻開朵幷且結果,讓我們共同分享這美好時代的開啓;同時,我們要齊心面對隨之而來更嚴峻的挑戰。
關鍵詞:
金屬注射成形、企業、原料、設備、技術、現狀及展望
1.前言
用宋代名將岳飛的滿江弘兩句作為本文開卷:
三十功名塵與土;八千里路雲和月,這兩詩詞道盡兩岸從事MIM產業的人士的辛酸和執著。
這門技術稱之為金屬粉末注射成形(MetalInjectionMolding,MIM),是台灣大學退休的黃坤祥教授在1985年自美國任色列理工(RPI)的German教授的粉末冶金實驗室(Prof.R.M.German-PMLAB.)開始引入華人圈的技術,回到台灣後由他與同門師弟林舜天教授(敝人的碩、博士班指導教授)推進25年,有幸於1991~1996年在校學習過程,接授兩位教授的課程指導和洗禮,也在畢業後二十幾年,一起在台灣與中國業界推廣MIM技術。
三個十年(Decade)過去1985~1994-1995~2004-2005~2014,敝人在撰寫本文的時候,這第四個元年也過去了一半,時光飛逝轉眼現況就成歷史,但終究歷史是一面鏡子,反映著我們的過去並審視著我們的堅持。
選擇正確的事而堅持是對的,終於在2008年,美國蘋果電腦公司開始注意到這們第五代金屬加工的技術,然後2011年開始使用MIM零件取代傳統壓鑄件作為蘋果手機和筆記本電腦的內外部零件後,MIM產業在近五年(2011~2015)呈現爆炸式的成長,包含市場應用、產品、MIM設備、MIM零件製造商,以及MIM零件後加工廠,帶動的產業旺盛生命力,都不是當初黃坤祥教授剛回到亞洲艱辛的推廣此門技術所能料想的,也算是一件兩岸人民與企業聯手創造歷史的佳話!
2.MIM-第五代金屬成形技術
在日本粉末冶金協會網頁http:
//www.jpma.gr.jp/technology/mim清楚的描述各世代的金屬加工技術,粉末冶金製程(PM及MIM,相信未來3D列印也會被排入在此)為第五代金屬成形技術,套中國的成語:
聚沙成塔與點石成金,以看似粉塵大小的金屬粉末經過適當的製程工藝(模造或電腦控制列印堆疊),製作出金屬實體的零件。
那麼,MIM的魅力又在何處?
請見圖1所示,比較幾個金屬相互競爭製程,包含:
液態金屬(LiquidMetal®這是一個品牌號,材質為玻璃態金屬,液態金屬是做為一個品牌名稱),屬於鑄造的範疇,類似於壓鑄機但注射溫度高於傳統壓鑄機;鍛造、脫蠟鑄造、傳統粉末冶金壓製和MIM。
圖1.各種金屬零件製程的競爭比較
原來,利用高速的注射機可以快速的複製零件生坯(約30秒以內可以一模次,通常模穴都在4或8模穴),經過MIM脫脂/燒結/後加工配合,可以在較短時間產出大量的金屬零件,更重要的是快速擴產(Manufacturingscaleupquickly),完全符合蘋果公司產品開發成工後立即大量產出的模式,這是其他非粉末製造技術可以比擬的。
工業界對於新製程的認知,到實際的應用隨著網路時代的發達而縮短,即便如此,很多人聽過3D列印和液態金屬,卻仍有沒有聽過MIM製程,敝人想這是明星和凡人的區別,MIM誕生在網路不發達的時代,加上過去二十年由於設備與原材料不成熟,造成MIM鮮為人知,如果沒有在股市分析、天下雜誌的推波助瀾(銘謝天下賦予敝人黑手博士的封號,人在江湖,有種不黑不行的感覺,很喜愛這個封號,代表的是現場參與攪和的專業),以ACMT和Moldex3D的推廣,恐怕,MIM仍舊是一門冷門技術。
同在亞洲的日本,MIM製造的廠家呈現縮減的趨勢,這比起台灣和中國熱絡發展MIM是有很大的差別,在接下來的本文,將為各位探討MIM的現況和未來,是甚麼因素,造成這樣的結果?
3.影響MIM發展的主要因素
本節所要談到的,是敝人在學校畢業後投入MIM產業,由台灣出走中國再回到台灣的心得與看法,分享給各位產業先進與夥伴。
3-1催化脫脂的大時代來臨
MIM產業原本分為四大區塊北美洲(NorthAmerica)、歐洲(Europe)、日本(Japan)、亞洲(Asia);請見四大區塊MIM技術的遷移表如圖2。
早期的MIM喂料是每個生產廠家的天大機密,好比著名的全聚德烤鴨,塗在烤鴨身上的烤鴨調味醬汁,或是鼎泰峰的小籠包餡,調味的方式是機密!
圖2.MIM喂料發展的大趨勢
催化脫脂的技術的好處在哪裡?
以下是敝人的觀察結論:
●PIM生坯強度高、精準,可以進行加工再脫脂,仍保有正確形狀。
在其他脫脂系統的不同配方黏結劑,不論是溶劑脫脂,水脫脂或是不需要二次轉移的熱脫脂,都沒有以聚甲醛(英文:
Polyformaldehyde,又名縮醛樹脂Acetalnresins或是聚氧亞甲基polyoxymethylenes)以超過黏結劑全部85%以上的喂料所做成的生坯,來得堅固精準,因此敝人大膽預測未來成為催化脫脂的全盛時期,為期不遠!
加上2014年BASFCATAMOLD®專利已經過期,中國境內生產的商用催化脫脂料和自行調配的廠家,都不在少數,喂料的性能都已經接近甚至超越BASF。
●喂料準備技術規格化,喂料設備高度自動化,這是另一個過去五年在中國突飛猛進的專項設備,PIM和MIM的發展幾乎和塑膠、橡膠是同步進行,但由於喂料中固體粉末佔有很大比例(至少是體積比的50%),過去採用塑、橡膠混煉機的螺桿設計是沒有辦法均質化的;同時,混煉後還要取出熱燙的糰塊進行轉移造粒,經常發生燙傷和汙染。
幾年前青島亙易隆便開始研究如何把混煉和造粒工序一體化,然後2015年這樣的設備也成功銷售到日本MIM的工廠,如圖3所示,大大推進了傳統喂料和催化脫脂喂料調製的方便性。
圖3.青島亙易隆設備的混煉造粒複合式一體機,一站式設備解決了混煉與造粒不同步的困擾,同時也使操作者保障了安全和避免喂料汙染,是日本MIM業者眼中的中國精品,台灣也有數家MIM工廠採用
●催化脫脂過程安全性高,主要是採用氣化的硝酸甚至最新固態草酸,由於過程沒有大量的溶劑,不必擔心溶劑的危害與後處理,自動化設備可以完全控制酸洩漏的危險性。
在過去曾經發生爆炸的事件中,催化脫脂都不像溶劑脫脂發生燃燒性的危害,大多是舊型設備的程序設計失當以及沒有適當的維護設備(排氣管路清理),目前最新的中國製造的催化脫脂爐以深圳星特爍科技和寧波斯百睿自動化兩家公司,也就沒有再發生爆炸事件。
如圖4所示,這兩家公司的歷史都很短,卻能成功的根據喂料中POM分解的特性進行安全管理,並製作成可程序控制的設備,令人激賞!
圖4左:
深圳星特爍出品的催化脫脂爐,在規劃妥善的工廠環境展示其強大快速的脫脂性能;
圖4右:
寧波斯百睿自動化出品的高速催化脫脂爐,採用強力的後燃器確保分解的甲醛和硝酸可以完全燒除無虞。
兩家公司的產品在台灣已有一定的佔有率
因上述三點,敝人認為未來的MIM製造採用催化脫脂的系統,已經是必然的趨勢。
最近,中國的幾家喂料廠正邁向更低收縮比(OversizeShrinkageFactor,OSF<1.15)以及複合脫脂法(溶劑脫脂+催化脫脂),這是中國MIM產業的活力象徵!
3-2接近市場決定成敗
從2012開始,敝人在台灣、中國、日本、美國四地從事業務推廣與訂單爭取,偶遇新加坡和印度的MIM人員,很清楚的發現客戶的採購第一句話先問我們的工廠設在哪裡?
因為他們要了解離他們的組裝廠有多近,以達到最及時的交貨供應,通常是”當零件發生問題,你們的工廠端可以有多快的反應和補救?
”沒有錯,當蘋果公司已全球單一機種最大量的手機都選擇了中國作為組裝生產基地,那麼,在中國的MIM製造廠家便具有了地主的優勢了,再請看下圖所做的說明。
①臺灣:
多家台商基地﹐以及眾多中小MIM廠﹐技術密集產品。
最早投入。
20家左右
②首都圈與渤海灣地區:
二級戰區﹐產品多樣化且科技含量重大。
中國境內最早投入區域。
至少20家。
③珠三角地區:
一級戰區﹐手機與手錶等手持裝置零組件集中區。
至少60家。
④長三角及蘇州:
下一個新興戰場﹐產品已經跨包含汽車產業的民生應用。
約40家。
⑤西北地區以兵工廠為主力,至少有10家。
圖5.根據發展地區的先後,台灣地區和中國地區從事MIM行業的地區別
很明顯的,蘋果代工模式最早由台灣發展到中國,所以客戶其實是逐良駒而行之,中國MIM廠的設立初期受到蘋果手機影響僅有數家大MIM廠,但近五年受到國產手機的影響,加上早期中國手持裝置-手錶這個穿戴式裝置的先驅都集中在珠三角,因此當今MIM工廠密度最高的地方,第一集中地在深圳的沙井,第二集中地是東莞的長安,兩個地區相隔不到50Km,至少30家MIM廠坐落在兩地之中,堪稱MIM產業世界第一絕!
新加坡和印度的同業,在去年就都放棄了以3C產品為主的MIM零件(包含蘋果、三星、HTC、華為、VIVO、OPPO、小米、中興、金立),主要是反映”價格沒有優勢,連運輸和及時補救都沒有辦法和中國MIM廠抗衡”,這正是中國MIM廠的寫照,報價低、交貨及時反應要快(把交貨廠地和技術人員就近的放在客戶家旁邊),24小時、一周七天不休息,在這個行業仍舊是奉行的圭臬!
3-3設備優化與中國本土化
在3-1節中提到的幾個設備之外,有一家設備不得不提及,那就是寧波恒普真空的石墨燒結爐,在2011年的時候,總經理劉鵬還只是日本島津真空爐的中國寧波工廠副總經理,當時每年可幫日本島津賣掉50個以上的真空燒結爐。
在意識到日本企業不能給中國員工更大的願景時,他毅然而然脫離島津,自己和幾個員工斥資一起設計出中國製的石墨真空燒結爐,在2012年底開始賣到市場。
然後,2014年底日本的產業調查社前來針對恆普真空爐調研,給出以下一些結論:
●中國恒普真空爐市佔率真的比日本島津真空爐高(2013.1~2014.8)
●中國恒普真空爐的修改和性能提升是有目共睹的,超越日本島津真空爐
●中國恒普真空爐只針對燒結MIM用石墨真空燒結爐,不像日本島津可以製作許多工業爐體
●中國恒普真空爐的價格低於日本島津真空爐
客戶的口碑就是產品品質的最佳寫照,敝人在1997曾到日本島津設備總公司購買和參觀,當時被邀請看完島津所有先進的燒結爐體的加工製程,從未想到中國製造有超越日本的一天。
在2014年以後的每一季,恒普真空的劉總和徐總兩位年輕總裁總,總會邀請敝人去對其內部員工上課,檢討過去聽到、看到人們說恒普哪裡有缺點,然後再加以改進,每次都感覺到那種追求品質的內心感動,沒有人種、沒有國界的差異,不批評對手、不口出惡言,非常值得敝人學習!
!
請看圖6.恒普真空爐的設計。
圖6.恒普真空爐是第一家把沉重的變壓器架設在爐體上,為客戶節省1.5M2的空間,處處貼心的設計贏得中國和台灣市場的信任,也打開歐洲人的心房。
圖6右,爐體安裝在高度夠的廠房,高架護欄的配電集線槽,可以讓場地的利用多出更多空間,操作者更加的容易操作與維護。
現在島津真空爐也推出類似於恒普的設計和價格,就是因為有這樣讓對手跟進的氣度和堅持改善,中國MIM廠可以得天獨厚的擁有恒普真空爐低價高品質的設備來起動,所以在競爭優勢上超越了非華人的MIM工廠,再加上本土化另一個優勢:
金屬粉末與常規喂料也在BASF專利過期之後,如雨後春筍紛紛破土冒出頭,中國學校的基礎科學紮實,對於煉礦和冶金都有具體的課程,同時因為畢業學生有出路,企業有需求,金屬粉末的製造在中國非難事,北京的安泰、吉恩鎳業、江西鷹潭龍鼎、湖南的恒基、泉州的天智、江西的悅安微特、江蘇天一、首鋼長白、山東中泰…超過30家可以製作常規與非標的金屬粉,這也造就了市售常規喂料的廠商如北京微那寶德、深圳卡德姆、山東中泰、湖南菲德克…等,作為BASF替代料的眾多選項之一。
因為中國本土化的驅趕,國際知名的BASF,Sandvic-Ospray,Carpenter,日本大同、住友、大平洋以及三菱製鋼、也都紛紛降價賣粉,可想而知中國的市場大餅有多大!
3-4特有資源崛起
還有一些特殊物資,例如鎢粉,這獨佔不是其他國家地區可以擁有的條件,鎢在中國江西算是大宗,還有鎳,中國北方的鎳礦也數一數二,所以世界最大的鎢粉和鎳粉供應都是集中在中國境內,特殊資源也會造就新的市場機會。
近年由於手機設計越見薄型化,因此對於機構零件的寬和高都講究起來,恰好利用鎢合金的比重高,相同的體積有金屬的二倍以上重量,可以讓手機的設計產生重量偏移,利用鎢合金製作不平衡配種讓手機跌落時刻意撞擊堅固的位置,避免玻璃屏幕的破裂,這是一個新的商機。
另外,在日本釣魚用的配重墜也被強制要求不可使用鉛錘,利用鎢合金做的配重塊也派上用場,這是過去沒有的商機。
另外的特有資源,敝人想是充足的勞動力,包含管理人才、工程師和基層勞動者,這相信台灣本土應該要加油的,市場大和機會多是中國的既有優勢,回看台灣呢?
年輕勞動人口流失,而那些相對需要付出的工程和管理人才也因為失去舞台,沒有新的人才接替,以及甚至沒有工作舞台,政府應該要重是這樣的三角堆疊結構,否則下一代拿什麼來養活自己?
4.明星產品的回顧與展望
其實在2008~2012年,諾基亞(NOKIA)、摩托羅拉(Motorola)、黑莓(BlackBerry)以及台灣的宏達電(HTC),都曾經在敝人的歲月留下輝煌的紀錄,請各位讀者看看當年採用MIM零件的裝置和手機,應該都是各位曾經用過的裝置吧?
4.1明星產品的紀錄
先來定義一下什麽是明星産品?
(1)有單日數量至少突破5萬件,
(2)連續有一年以上訂單持續,(3)至少三家以上大型MIM廠聯合供料或是供應給相同的客戶。
●筆記本電腦用轉軸用凹凸輪
台灣MIM廠代表:
新日興、兆利、晟銘電
年代:
2005~2015迄今
材質代表:
Fe-2Ni,M2,SKD11,SUS-420J2,SUS-440C
後加工工藝:
滾動研磨、熱處理硬化
在10年前的這個時後,台灣和大陸江蘇省昆山的筆記本電腦產業業如日中天,每年正規畫著朝向1億部前進,對於筆記本電腦螢幕的開合機構,就需要使用耐磨損的材料和凹凸輪(Cam)設計,在有限的空間中史螢幕可以固定在任意角度,如圖7所示,即便到了十年之後的現在,凹凸輪的設計仍就依賴著MIM技術製造。
圖7.筆記本電腦上的凹凸輪,是利用耐磨的鐵系合金和工具鋼製造而成,藉由MIM可製作三維度的造形達到螢幕的任意角度停止,自動閉合與限位的作用,這是典型凸輪機構的代表(照片取自晟銘電子科技網頁)
●黑莓機標牌
台灣MIM廠代表:
晟銘電、新加坡赫比
年代:
2009~2015目前少量
材質代表:
SUS-316L
後加工工藝:
平面研磨、平面拋光、PVD調色
黑莓機在2009年的聲勢,並不亞於蘋果電腦,尤其它特殊加密的作業系統,是各國企業和政府願意採用的因素,即便到智慧手機充斥的時代,限在還有一群死忠用戶用著帶著一個鍵盤的黑莓機。
大部分的黑莓機標牌採用的事MIM製程,在此之前是用雷射點焊黏貼小點,幾次的掉落島製黑莓機決定採用MIM製程,包含許多的內結構件兼具外觀功能的零件,帶動起MIM機構外觀件的風潮。
如圖8,黑莓機標牌特殊的突粒,必須採用MIM並加以拋光達到鏡面效果。
圖8.黑莓機標牌,有七個凸粒代表BB兩個字的疊影,是典型MIM的外觀件,利用後製拋光將凸粒表面拋成鏡面,成為外觀裝飾的功能
●智慧手機的支架
台灣MIM廠代表:
新日興、晟銘電
年代:
2010~2012停產
代表材質:
Fe-2Ni
後加工工藝:
CNC車床鑽孔、矯直、拋光、拉絲、PVD調色、上UV保護漆
HTC在當時的氣勢頗佳,加上智慧手機剛上市具有影片播放功能,因此在中國的智慧手機都富有支架,方便播放影片供一群人一起觀賞官商,所以HTC當時有至少十款的支架,其中以圖9的HD7作為典型代表,這個支架必須在中間讓照相機鏡頭穿過,強度又能夠維持的夠好,推出大獲好評,但在消費者的應用習慣上竟然將支架當作螺絲起子,因此經常發生支架斷裂整機報修的事件,也導致智慧手機逐漸在機身上減少機構零件,以避免手機的機構零件故障或遺失,包含固定電池不使用電池後蓋,取消拉伸式的天線,支架改於配件套上,不再使用觸控筆,以及未來不用HomeKey和SIM卡。
圖9.曾經獨領風騷的智慧手機支架,隨著消費者使用的故障與報廢,逐漸在智慧手機簡化設計的風潮一起,這些額外的機構件就消失無蹤
●光纖接頭不鏽鋼支架
台灣MIM廠代表:
光弘、多元、日文
大陸MIM廠代表:
深圳寶田精工、重慶通勝、丹陽裕橋與愛仕特
年代:
2011~2015迄今
代表材質:
SUS-304L,SUS-316L
後加工工藝:
磁力研磨、CNC車床或儀表車床
當MIM產品被3C的智慧手機和筆記本電腦沖昏頭之際,在光通訊裝置的方面卻開發出光纖連接器這款項目,藉著不鏽鋼堅固和剛性的外殼體,並且可以在內部裝置反射鏡使光纖信號可以90度轉接,這在MIM界也颳起一陣不小的旋風,製造此接頭的公司不在少數,至今也維持一定的數量,可為典型MIM的長單,MIM業者最需要開發這樣類行的產品。
如圖10所示(圖形來源)
圖10.各種以MIM製造的光纖接頭款式,這是典型長單,不會因為手機某個機種停產而消失的零件,屬於真正以MIM製造的零件,在沒有MIM製造這產品時,以CNC加工的方式產量很低
●微軟平板機構配件
台灣MIM廠代表:
晟銘電
大陸MIM廠代表:
杭州安費諾、常州精研、上海富馳
年代:
2012~2015迄今
代表材質:
SUS-17-4PH,SUS-316L
後加工工藝:
磁力研磨、平面研磨、整形與攻牙
微軟平板Surface是微軟硬件罕件開發成功且具有量化需求的系統裝置,主要還是搭配微軟作業系統讓這系列產品能夠和筆記本電腦,桌機一樣,可以用來執行辦公司的工作以及複雜的遊戲平台,甚至繪圖作業。
就MIM零件,微軟平板的開合式支架所用的特殊轉軸機構用到4大件組合設計,挑戰比下了蘋果設計單件MIM機構,也打響了MIM件可以製作組合件機構的名號,當然,在電源上的接頭,微軟也毫不客氣的採用磁性接頭,拋光光的亮度並向蘋果挑戰:
這專利不是頻管發明的,我們用的是象印牌電熱水瓶老大哥分享的專利,不用錢的!
請見圖10。
(敝人所言,不代表微軟和本刊立場)
圖11.在微軟平板Surface所看的到支MIM零件,用量和設計都是充分利用MIM的特性和產量!
●雷霆接頭–蘋果專用USB接口(蘋果最具代表產品,其於無法揭露礙於保護供應零件廠商)
台灣MIM廠代表:
晟銘電
大陸MIM廠代表:
佛山富士康、番禹昶聯、新加坡道義
年代:
2013~2015迄今
代表材質:
SUS-17-4PH
後加工工藝:
整形
雖然沒有突破美國公司以MIM製作打獵用散彈槍彈丸,但是雷霆接頭確是MIM零件有紀錄以來單日出貨量超過600萬個和持續六周以上的紀錄,即便到現在,不包含山寨品的MIM零件,雷霆接頭仍就有每日百萬個出貨的恐怖數量,代表兩件事:
(1)大家還是愛用蘋果,不分人種和年紀,
(2)電子裝置一定會壞的,再怎樣愛惜都會壞,所以多買幾個備用,或是直接買新的。
有了這樣的觀念,金錢流通讓經濟變好的,也增加就業機會,當然也增加MIM產品的使用量。
圖11所示,正牌的雷霆接頭在MIM廠製作後,必須交到蘋果指定的二加工廠進行CNC側壁銑平削薄,然後再經過電鍍沖擊鎳以保證品質,相當繁瑣的製程!
!
圖10.蘋果裝置的雷霆接頭,基於USB傳輸基礎改裝的一個方便使用的設計,不論哪一面插入都可以使用,對於蘋果手機用戶是至少需要三條(隨身、家中、辦公室)的配件
●SIM卡托、鏡頭裝飾圈與按鍵(電源開關、音量大小)
台灣MIM廠代表:
新日興、晟銘電
大陸MIM廠代表:
深圳鑫迪、歐達可、富優馳,東莞勁勝、環鉅,常州精研,上海富馳
年代:
2014~2015迄今
代表材質:
SUS-17-4PH,SUS-316L
後加工工藝:
磁力研磨、整形、噴砂、高光切削、PVD、抗指紋油、絕緣漆、雷雕
如圖11.所示,這是中國智慧手機MIM零件三兄弟,是以SIM卡托最具代表特性,所有困難的二次加工和MIM的挑戰都在此一零件看的到,極薄的特徵,很長的尺寸以及各種複雜的裝飾,由於沒有辦法採用如蘋果SIM卡採用CNC加工的方式,中國產的手機採用HTC的設計概念確改變材料以較硬並帶有導磁性的17-4PH取代了316L,帶動整個業界應用設計,由單卡到現在的雙卡,讓整個中國的60%MIM廠都依賴這一個產品系列為生,加上鏡頭裝飾圈與不會掉色的金屬按鍵,金屬系列機殼的智慧手機,確實在2014年把龍頭蘋果,三星嚇出了滿身冷汗,中國製的智慧手機從此跳上國際舞台,令人驚艷的高品質和適當的價位,自然缺少不了MIM零件的貢獻。
圖11.中國智慧手機所使用的MIM零件三兄弟,包含卡托(單卡、雙卡)、鏡頭裝飾圈以及各種按鍵(電源鍵、音量鍵),需求量足以養活一半以上的中國MIM工廠
4.2未來的明星產品-改變材料
我們要先複習一下,MIM技術的特色是甚麼?
(1)定單量適度,注意,美國的MIM廠所謂產量定義是每年萬件以上便是大量,而MIM教科書說每一批次1000件就可以接單,
(2)難加工材料,包含高硬度,高強度以及非自然比例合金,(3)形狀越複雜。
好,那麼所有人都會好奇的問,下一個明星產品是甚麼?
敝人倒是看好以材料來做為明星,請看以下分析:
●鎢與鎢合金
在前面略為提到了高比重鎢合金的優勢,這裡再補充的當要燒結鎢合金,必須找出中國老一代硬質合金粉末燒結前輩,沒有人比他們更了解鎢合金,所以過去以經被拋棄的球磨粉末機,溶劑脫脂和熱脫脂,預燒結設備,氨裂解以及氫氣供給設備,又要重新的去找出來,因為單只燒結鎢是不可能的,必須利用鎳、銅、鐵、鈷、鉬等元素產生液相燒結把鎢顆粒沾黏起來(吃過花生糖吧?
花生就當是鎢,麥芽糖則是那些液相元素)。
2015年的鎢合金配重與馬達震動子(振動馬達的需求)正被蘋果炒熱起來,應該算是明星吧?
●無鎳不鏽鋼
在當前被廣泛應用的醫療用奧氏體不銹鋼316L和硬化型17-4PH,鎳是一種重要的合金化元素。
鎳的主要作用是使不銹鋼形成穩定的奧氏體結構,從而改善不銹鋼的耐腐蝕性、可塑性、可焊接性和韌性等性能,常溫狀下穩定的奧氏體結構還可使不銹鋼具備無導磁性。
但是,鎳則是一種潜在的過敏因子,在西方大量的臨床表現證實鎳及其化合物會對人類産生危害。
最常見的損害是接觸性皮炎,發病率較高,過敏性强者會發生濕疹。
鎳離子在生物體內聚集還可能誘發毒性效應,細胞破壞和發炎反應,對生物體有致畸、致癌的危害性。
所以含鎳醫用金屬材料植入人體之後,由于不可避免的腐蝕、磨損,鎳離子等金屬離子會釋放到臨近組織,易誘發過敏、感染等組織反應,特別是對鎳過敏的患者尤爲嚴重。
看眼前1歐元和2歐元硬幣中鎳元素的釋放,就可能使有鎳過敏傾向的人群的皮膚引起强烈的過敏反應。
每年白種女性對鎳的過敏增加15%,男性則為5%。
目前歐盟以經下達鎳禁止令於2016年底前徹底執行,取代的方案是採用高氮無鎳的鉻錳鉬鋼,這恰是MIM技術的強項。
相信不用到明年,這個材料如合作日常生活與工業應用的金屬零件,應該是明星級的材料,MIM廠的夥伴要提早準備了!
(高氮無鎳的不鏽鋼配方目前還是BASF的專利,具悉在今年年底即將到期失去保護,應該可以讓市場放大吧?
)
●銅與黃銅、鈦與鈦合金
金屬類的應用具備無導磁性,對於3C產品是很好的材料,由其MIM技術關注到的在於經濟又實惠,銅合
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