上海證券等機(jī)構(gòu)最近指出，金屬粉末注射成型技術(shù)(簡(jiǎn)稱MIM)或成為人形機(jī)器人下一個(gè)可行的發(fā)展新方向。

研究認(rèn)為，MIM在消費(fèi)電子、汽車工業(yè)?領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)漸趨成熟，未來隨著人形機(jī)器人、AI終端設(shè)備、智能穿戴設(shè)備、高端制造等行業(yè)發(fā)展和升級(jí)，對(duì)高精度、高復(fù)雜性、高強(qiáng)度等零件需求進(jìn)一步上升，MIM在精密、復(fù)雜、關(guān)鍵零部件生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)將得以進(jìn)一步凸顯，這使得MIM工藝或迎來藍(lán)海市場(chǎng)。部分研究機(jī)構(gòu)稱，特斯拉、宇樹、智元都采用了MIM工藝。

MIM是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引進(jìn)粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈型成型技術(shù)，其基本工藝過程是首先將固體粉末與有機(jī)粘結(jié)劑均勻混練，經(jīng)制粒后在加熱塑化狀態(tài)下(～150℃)用注射成形機(jī)注進(jìn)模腔內(nèi)固化成形，然后用化學(xué)或熱分解的方法將成形坯中的粘結(jié)劑脫除，最后經(jīng)燒結(jié)致密化得到終極產(chǎn)品。其生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)件（金屬結(jié)構(gòu)零件）具有小型化與輕量化、結(jié)構(gòu)特性強(qiáng)、尺寸精度高，表面質(zhì)量?jī)?yōu)異等特點(diǎn)。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息工程、生物醫(yī)療器械、辦公設(shè)備、汽車、機(jī)械、五金、體育器械、鐘表業(yè)、兵器及航空航天等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

MIM復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一體化成型能力是多家研究機(jī)構(gòu)看好的關(guān)鍵。因?yàn)镸IM通過“粉末+粘結(jié)劑→成型→脫脂→燒結(jié)”的閉環(huán)工藝，可制造傳統(tǒng)機(jī)加工難以實(shí)現(xiàn)的三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)。例如內(nèi)部通孔、盲孔、交叉孔、深腔、薄壁（可至0.2mm）、內(nèi)外螺紋、齒形、凹槽、凸臺(tái)等細(xì)節(jié)，整體成形多組件集成結(jié)構(gòu)（減少后續(xù)組裝工序），類似帶鑲嵌件的復(fù)合結(jié)構(gòu)、三維曲面異形件等，MIM都可一次注射成形，可制造出傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)的超薄壁厚、微小孔洞以及各種異形結(jié)構(gòu)，大幅簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。

其次，MIM通過微米級(jí)金屬粉末與粘結(jié)劑的混合喂料實(shí)現(xiàn)近凈成形，在工藝上可適配高強(qiáng)度材料，可適用于包括鐵基合金、鈦合金、液態(tài)金屬以及軟磁復(fù)合材料在內(nèi)的豐富材料體系，從而能夠靈活滿足不同零件對(duì)強(qiáng)度、硬度、耐腐蝕性及磁性等性能的多樣化需求，同時(shí)通過拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重，部分材料燒結(jié)后表面Ra值可低至1.6~3.2μm，密度超98%，性能接近鍛造件?，而且無需或僅需少量后續(xù)拋光即可滿足裝配或外觀要求，減少機(jī)加工量，在人形機(jī)器人領(lǐng)域可用于制造關(guān)節(jié)、傳感器等關(guān)鍵部件，能幫助人形機(jī)器人整機(jī)實(shí)現(xiàn)材料性能與輕量化的完美平衡。例如，有分析認(rèn)為諧波減速器柔輪采用MIM工藝后，厚度能進(jìn)一步下降，同時(shí)相比傳統(tǒng)鋼制件減重，但仍保持較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度，滿足機(jī)器人關(guān)節(jié)高壽命要求。

因?yàn)镸IM工藝主要通過模具精密控制成形，后續(xù)燒結(jié)收縮均勻，工藝特性決定了其結(jié)構(gòu)件尺寸公差小、精度高，質(zhì)量相對(duì)優(yōu)異，而且經(jīng)過3D建模后，MIM工藝還能支持中空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如人形機(jī)器人連桿通過內(nèi)部蜂窩狀拓?fù)鋬?yōu)化，在保持剛度的同時(shí)減重，這種特性特別適合生產(chǎn)小型精密結(jié)構(gòu)件，例如φ10mm的軸類零件，公差可控制在±0.01mm，在保證強(qiáng)度的同時(shí)可設(shè)計(jì)薄壁、中空結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)輕量化與小型化，業(yè)界已經(jīng)有企業(yè)指出，使用MIM技術(shù)生產(chǎn)的微型齒輪具有模數(shù)小、強(qiáng)度高、設(shè)計(jì)自由度大、成型成本低等優(yōu)點(diǎn)，能制造傳感器支架、軸承保持架、連接器等，這使其在靈巧手指驅(qū)動(dòng)齒輪和仿生手手指連接結(jié)構(gòu)件等應(yīng)用場(chǎng)景中具有良好的發(fā)展前景，在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用已進(jìn)入量產(chǎn)階段。