机械行业MIM在机器人领域的应用前瞻

内容目录一、金属注射成形：代表未来的先进制造技术 3从粉末到精密零件：解密MIM核心技术 3百亿赛道：MIM市场的规模透视与增长引擎 7二、MIM在机器人领域的应用前瞻 9灵巧手：MIM可应用于微型齿轮、连接件等生产，解决量产难题 9减速器：MIM可加工出复杂薄壁、高强度、高硬度齿轮 传感器外壳/电机零部件等其他应用 三、相关标的梳理 【重点关注】统联精密 【建议关注】东睦股份、海昌新材 风险提示 图表目录图表MIM产品的生产工艺流程 3图表MIM成形设备示意图 3图表手机装置中的部分MIM产品 4图表MIM工艺的关键属性 4图表MIM的技术优势 5图表MIM与其他生产技术成本比较 5图表MIM产业链 5图表MIM所用材料占比2020年） 6图表MIM应用领域 6图表全球MIM市场规模逾40亿美元 7图表中国MIM市场规模预计超过100亿元 7图表中国MIM下游应用分布2022年） 8图表特斯拉第三代灵巧手 9图表MIM在灵巧手领域的应用及优势 图表四类精密减速器 图表MIM在减速器领域的应用及优势 图表人形机器人力矩传感器 图表人形机器人机电一体化执行器 图表公司主要产品及涉及下游应用 一、金属注射成形：代表未来的先进制造技术图表1：MIM

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20μm）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。联精密招股MIM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%。图表2：MIM成形设备示意图roleaMIMMIMWiech首次开发出对金属粉末进行注射成形的粉末冶金工艺。年MIM技术突破发生在美国Injectamax公司和德国BASF短到几小时，同时显著改善保形性，将产品尺寸精度从±0.5%提高到±0.3%世纪后，MIM工艺进一步改进，新材料、新工艺不断涌现，产业化发展迅速。中国MIMMIM技术的实验8021MIM20092011MIMMIM图表3：手机装置中的部分MIM产品台MIM在大批量小型复杂零件加工方面优势明显。MIM件，而这些部件如果通过传统的金属加工方法例如机加工、铸造或锻造）制造，成本高昂或不切实际。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。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、三维造型复杂的技术和其他金属加工技术相比较的优势所在。图表4：MIM工艺的关键属性属性最大典型最小部件质量g）30010~150.03尺寸mm）150252壁厚mm）1550.025尺寸公差±1%±0.5%±0.2%零件密度100%98%93%生产数量 100,000,000单位 ,000单位 1,000单位rolea图表5：MIM的技术优势 图表6：MIM与其他生产技术成本比较联精密招股 联精密招股产业链：上游包括金属粉末、粘合剂等，下游以消费电子等为主。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MIM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MIMMIM下游行业在我国的应用主MIM艺也逐步应用于汽车制造和医疗器械、五金工具等行业。图表7：MIM产业链联精密招股上游金属粉末：不锈钢占比约。材料品种由于消费电子的市场需求，依然以不锈钢为主。MIM65%23%，0.4%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--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。图表8：MIM所用材料占比2020年）钨基合金,5.0% 钛合金,0.4% 其他,1.6%钴基合金,5.0%低合金钢,23.0%

不锈钢,65.0%联精密招股个行业。随着MIM技术的不断成熟，其下游应用领域仍在持续扩展。消费电子领域：MIMTWSMIM安全带用零件、汽车车门升降系统、小齿轮、空调系统小零件、刹车系统齿条等。与消MIM制品高密度、高性能的优势。医疗器械：MIMMIM工艺生产。特别是对于钛合金等难加工材料，MIM提供了经济高效的成形方案。工业工具与军工领域：包括钻头、刀头、喷嘴、螺旋铣刀、汽动工具、渔具零件等工业工具，以及枪支零件、弹用零件、引信用零件等军工产品。这些领域通常对材料的耐磨性、强度和复杂形状有较高要求。图表9：MIM应用领域比精 制百亿赛道：MIM市场的规模透视与增长引擎全球MIM市场规模逾40。QYResearch数年全球MIM44.05202548.29亿3187722-01CAR.%。增长主要得益于消费电子领域的稳定需求，以及在汽车、医疗器械、工业工具等产业中应用范围的快速拓展。图表10：全球MIM市场规模逾40亿美元全球MIM市场规模亿美元）88.7744.0548.2988.7744.0548.2990807060504030201002024 2025E 2031EYResearc中国市场规模预计超过亿元，为全球主导市场。据主导地位。根据INFORMATION数据，中国不仅是全球最大的MIM市场，也是最大的MIM40%2023MIM亿元，2015-20238.77%，预计2024年中国MIM市场规模增长至108.5亿元，同比增长14.2%。图表11：中国MIM市场规模预计超过100亿元中国MIM市场规模亿元）108.59548.5108.59548.58060402002015经产业研究

2023

2024EMIM应用高度集中于消费电子领域，同时积极向其他高端制造领域拓展。中国MIM市56.3%11.7%8.3%，70%、医疗、汽车等领域对MIM6.9%3.5%图表12：中国MIM下游应用分布2022年）汽车,3.5% 其他,8.8%医疗,4.5%五金,6.9%电脑,8.3%

手机,56.3%智能穿戴,11.7%观天二、MIM在机器人领域的应用前瞻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，解决量产难题灵巧手OptimusGen3OptimusGen3个自由度，手腕3个自由度目前阶段的灵巧手已经初步具备人类的操作能力，而轻量化、高效加工则成为能否实现量产的关键。图表13：特斯拉第三代灵巧手E时代智能采用MIM生产微等型，齿提轮升效率、降低成本的同时兼顾物理性能，解决灵巧手痛点。机器人灵巧手需要模仿人手的复杂运动，内部空间极其紧凑，零件微小且结。构复杂MIM技术恰好在此处发挥独特优势：通过将金属粉末与高分子粘结剂混合，一次注塑成MIM望应用于灵巧手微型齿轮、关节、联动杆、轴承座等零部件的生产，在实现高效低成本生产的同时，兼顾了强度和轻量化，解决了传统机加工在微小尺寸领域加工的痛点。图表14：MIM在灵巧手领域的应用及优势应用部件 核心优势 对灵巧手的提升模数可小至模数可小至0.05，强度高，近 实现精准、紧凑的传动，是灵净成形，成本低 手复杂操作的基础微型齿轮手指关节与连接件联动结构与支架

设计自由度大，可一体化成形复杂几何形状将多个零件整合为一个，减少装配环节，提高整体结构强度与可靠性

实现多自由度运动，模仿人手的灵巧性与适应性提升灵巧手的结构刚性与运动精度，确保长时间稳定运行属粉体网，格隆减速器：MIM可加工出复杂薄壁、高强度、高硬度齿轮工业精密减速器有行星减速器、摆线针轮减速器、谐波减速器、RV减速器等，其中RV减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，是在传统针摆行星传动66关节）RV减速器如63关节图表15：四类精密减速器减速器种类 图例 特点减速比大、刚度大、耐冲击性强，承载能力强。但体积、重量较大，零件数量多，加工工艺复杂减速比大、刚度大、耐冲击性强，承载能力强。但体积、重量较大，零件数量多，加工工艺复杂RV减速器传动比相对较小，但制造较简单，成本低，适用于小减速比场合行星减速器谐波减速器

应用行星式传动原理，采用摆线针齿啮合，较行星减速器具有更高的传动比50~300的高减速装方便森电机，摩尔网，绿的谐波招股书，千圣传动，苏州创工品，拓江减速机，中国工控网，国盛证券研究所MIM可突破减速器设计限制和制造限制，在提升加工效率、提高工件强度和寿命等方面具备不可替代的优势。MIMMIMMIM工%CC会产生大量金属废料图表16：MIM在减速器领域的应用及优势减速器类型 应用部件 MIM技术带来的核心优势下降，减重的同时能保持较高抗拉强度柔轮谐波减速器行星减速器 太阳轮、行星轮齿轮器人大讲堂，JHMIM，海昌新

制造高精度、复杂齿形齿轮，精度接近机加工，强度高、耐磨性强，低成本传感器外壳/电机零部件等其他应用在电机领域，通过一体成形减少零部件数量，也顺应电机小型化迭代方向。传感器壳体等：在压力传感器制造中，MIM技术被广泛应用于膜片和壳体的生产。IMMIM技术。这些零件需要高密度和良好的机械性能，MIM工艺可以精确控制材料的密度和微观结构，满足传感器的性能要求。电机零部件：MIM形可减少装配误差，适配电机体积缩小的技术迭代方向。图表17：人形机器人力矩传感器 图表人形机器人机电一体化执行器璐塑 邦机器三、相关标的梳理【重点关注】统联精密I合成形、高速连续冲压成形、高精密数控机械加工以下简称CNC）、高精密激光加工等多样化精密零部件制造能力。此外，公司结合未来行业的发展趋势，在钛合金等新型轻质材料及3D打印、半固态压铸、液态金属等新技术的应用方面，积极进行技术储备与产能布局。风险提示：MIM国产化不及预期风险；中美贸易摩擦升级风险。图表19：公司主要产品及涉及下游应用【建议关注】东睦股份、海昌新材东睦股份：公司作为中国粉末冶金新材料行业的龙头企业，是世界领先的粉末压制成形1958P&S、最优新材料解决方案及增值服务。产品为绿色环保、节能节材的粉末冶金新材料核心零电等领域。海昌新材：公司是国内重要的专注于粉末冶金制品的研发、生产和销售的高新技术企业，也是国家级专精特新小巨人企业，公司自