시장은 무엇을 위한 것인가?금속 사출 성형?

MIM 시장 규모는 2024년 현재 전 세계적으로 약 46억 달러-57억 5천만 달러에 달합니다. Grand View Research에서는 이를 가장 높은 수준으로, IMARC를 가장 낮은 수준으로 보고 있습니다. 불일치는 전체 가치 사슬을 계산하는 방식과 완성된 부품만 계산하는 방식에서 발생합니다. 2030년까지 예상 금액은 약 95억~110억 달러로 수렴됩니다.

 

그러나 MIM이 프로젝트에 적합한지 확인하기 위해 이 글을 읽고 있다면 시장 규모 수치가 잘못된 출발점이 될 것입니다.

 

실제로 중요한 것은 이 프로세스를 통해 현재 수행 중인 것보다 부품 가격을 더 저렴하게 만들 수 있습니까? 얼마만큼, 어느 정도까지?

 

저는 조달 팀이 8~12주에 걸쳐 툴링 개발을 진행하는 것을 지켜봤지만, 그 양이 금형 투자를 정당화할 수 없다는 사실을 발견했습니다. 40,000달러인데 3개월 동안 돌려받지 못해요.

볼륨 임계값

MIM 도구의 가격은 복잡성에 따라 $30,000-70,000입니다. 그게 당신의 입장권이에요. 부품당 경제성은-규모 면에서 환상적입니다.-비슷한 형상의 CNC는 $1~5에 비해 $6~35입니다. 그러나 초기 비용을 상각하려면 대량이 필요합니다.

손익분기점=툴링 비용 ¼ (CNC 단위 비용 - MIM 단위 비용)

$50,000짜리 금형을 보고 있다고 가정해 보겠습니다. CNC는 부품당 $15를 견적하고, MIM은 툴링 후 $3/개를 견적합니다. 귀하의 손익 분기점은 4,167개입니다. 그 이하에서는 가공에 비해 비용이 손실됩니다. 그 이상에서는 부품당 12달러를 절약하게 됩니다.

 

연간 단위가 10,000개인 경우 연간 절감액 $120,000에서 $50,000의 도구 비용을 뺀 금액입니다. 첫해 순수익 $70,000, 이후 매년 $120,000.

 

연간 2,000개 단위로 연간 $24,000를 절약할 수 있습니다. 툴링 비용을 회수하는 데만 2년 이상이 걸립니다.

 

임계값: 연간 볼륨이 5,000개 미만인 경우 기하학이 너무 복잡해서 CNC 견적이 천문학적으로 나오지 않는 한 MIM은 아마도 의미가 없을 것입니다. 나는 5축 가공 가격이 개당 85달러이고 MIM이 6달러인 프로젝트를 본 적이 있습니다. 그러나 간단한 형상의 경우 볼륨 임계값은 실제입니다.

시장 지리 및 애플리케이션 부문

아시아{0}}태평양 지역은 전 세계 MIM 소비의 47{4}}53%를 차지합니다. 국내 산업 데이터에 따르면 중국은 세계 시장의 약 30%(2022년 약 127억 달러)를 차지합니다. 중국의 애플리케이션 구성은 스마트폰 56.3%, 웨어러블 11.7%, 컴퓨터 8.3% 등 가전제품에 크게 편향되어 있습니다. 이는 76.3%가 가전제품에 적용됩니다.

북미는 전 세계 점유율의 20{2}}38%를 차지하며 의료 기기와 총기가 지배적입니다. 의료 부문은 마진이 더 높은-부문입니다. 총기류는 수량은 많지만 가격 경쟁력이 매우 높습니다. 특히 미국은 북미 수요의 83.38%를 차지합니다.

유럽은 20{5}}26%를 차지하며 대부분 자동차입니다. 독일 OEM은 몇 년 전에 MIM을 터보차저 및 연료 시스템 구성 요소에 통합했습니다. AFT는 2024년에 1억 8천만 개가 넘는 MIM 터보차저 베인을 출하했다고 발표했습니다(pim-international.com). 이것이 바로 규모에 맞는 Tier 1 자동차 공급망 통합입니다.

글로벌 애플리케이션 배포:

이러한 비율은 빠르게 이동합니다. 2019년에는 폴더블 스마트폰이 거의 존재하지 않았습니다. 2022년까지 힌지 메커니즘은 매년 수백만 개의 MIM 부품을 소비했습니다. 각 접이식 힌지 어셈블리에는 70-100+ 정밀 부품이 포함되어 있으며 이를 CNC 가공하는 것은 결코 경제적으로 실행 가능하지 않았습니다.

업계 예측에 따르면 폴더블 출하량은 2022년 1,310만 개에서 2027년 1억 개로 증가할 것으로 예상됩니다. 기기당 70-100개의 MIM 부품으로 이는 5년 전에는 존재하지 않았던 하나의 제품 범주에서 연간 70억~100억 개의 개별 구성 요소에 해당합니다.

지역 성장 궤적:

ROI 분석: 문서화된 사례

사례 비교표:

복강경 Grasper 3년 비용 모델:

년도	CNC 총 비용	MIM 총 비용	연간 절감액	누적 절감액
1	$1,350,000	$248,000	$1,102,000	$1,102,000
2	$1,350,000	$210,000	$1,140,000	$2,242,000
3	$1,350,000	$210,000	$1,140,000	$3,382,000

 

패턴: MIM은 10,000개 이상의 고가 재료의 복잡한 형상에서 가장 큰 승리를 거두었습니다. 단순한 형상, 값싼 재료 또는 적은 양으로 인해 이점이 약화됩니다.

자재 활용이 ROI에 미치는 영향:

새로운 수요: 로봇 공학

지난 18개월 동안 로봇 응용 분야의 MIM에 대한 문의가 크게 증가했습니다.

Shanghai Securities는 MIM이 휴머노이드 로봇 상용화를 위한 핵심 구현 기술이라는 분석을 발표했습니다. Tesla의 3세대-Optimus 핸드는 22개의 자유도를 갖습니다. 각 손가락에는 힘줄 라우팅을 위한 내부 채널이 있는 여러 개의 작고 기하학적으로 복잡한 금속 부품이 필요합니다. CNC는 이러한 제품을 대규모로 경제적으로 생산할 수 없습니다.. 3D 프린팅으로 이러한 제품을 만들 수 있지만 비용은 MIM이 대량으로 생산하는 것보다 10~20배 더 높습니다.

로봇-당 MIM 콘텐츠 추정 가치는 대량 생산 시 USD 210~490입니다. 2030년 시장 전망은 로봇 배치 가정에 따라 크게 달라집니다. 낙관적인 시나리오에서는 로봇공학에서만 MIM 수요가 19억~44억 달러에 달할 것으로 예상합니다. 보수적인 시나리오에서는 이를 4억 2천만~9억 8천만 달러로 추정합니다.

현재 활동: Lingyi Technology는 Figure AI에 공급을 확인했습니다. Jinyan Technology는 여러 국내 로봇 OEM을 통해 검증을 받고 있습니다. 후치하이-테크(동무자회사)는 의료로봇수술기기 분야에서 포지셔닝을 하고 있다.

로봇공학 MIM 애플리케이션 맵:

기술적 제약

수축: MIM 부품은 소결 중에 15-20% 수축합니다. 수축률이 15.2%인 10mm의 최종 치수에는 11.79mm의 금형 캐비티가 필요합니다. 수축 예측이 0.5% 잘못되면 부품이 사양을 벗어납니다. 숙련된 MIM 공급업체는 수천 번의 생산 실행에서 얻은 독점 데이터베이스를 유지 관리합니다. 수축 동작은 첫 번째 원칙에서 완전히 예측할 수 없는 방식으로 재료, 형상 및 프로세스 매개변수에 따라 다릅니다.

벽 두께: 최적의 범위는 1.0-6.0mm입니다. 생산 시 최소 벽은 0.5mm까지 내려오며 특수 기술을 사용하면 0.12-0.3mm까지 내려갑니다. 최대 실제 크기는 약 6mm이며, 전체 단면을 통한 바인더 이동이 필요하며, 두꺼운 벽은 결함 위험이 높아 사이클 시간이 불가능할 정도로 길다는 것을 의미합니다.

부품 크기: 스윗스팟은 0.1~50g 입니다. 최대 실제 무게는 스테인리스 스틸의 경우 약 240g이고 티타늄의 경우 25~30% 더 낮습니다. 50g을 초과하는 부품은 다른 공정에 비해 비용 이점을 잃기 시작합니다.

공차: 표준생산은 치수의 ±0.3~0.5%를 실현합니다. 10mm 피처에서는 ±0.03mm, 50mm 피처에서는 ±0.15mm입니다. 공차가 엄격해지면 2차 가공이 필요합니다.

프로세스 결함 벤치마크: