苹果3D打印手艺会改变手机行业对「钛」的立场

　　前段时间，苹果自动「揭秘」，指其正在 Apple Watch Ultra 3 等钛金属框架的产物上，单从这项宣传的「间接影响」来看，此次工艺升级看似有些「失败」，终究绝大大都 Apple Watch Ultra 用户底子就没无意识到苹果改换了新的制制工艺，更不消说体验到工艺升级背后的「手艺提拔了」。但正在小雷看来，这种「用户看不出不同」的工艺改良，恰好证了然苹果钛金属打印工艺的成功——能用更低的制形成本、维持不异的产物机能，同时良品率翻倍，原料华侈也曲线削减，相信有过机械加工经验的伴侣，都能理解这是何等庞大的成绩。若是把苹果此次宣传的「钛金属打印」放到整个 3D 打印系统里去看，它确实属于增材制制的一类，但这和公共理解的 3D 打印取苹果采用的手艺完全不是统一种东西。一般来说，常见的 3D 打印手艺有两种：热材料挤出打印（FDM）和光固化打印（SLA）。这两种打印手艺很是好区分：前者的耗材是一卷卷的「塑料」条（好比 PLA），通过「加热耗材-冷却耗材」来固化；后者的耗材是特殊的光敏树脂液，光头正在特定用特定波长的光（凡是为 UV）映照固化，从而一层层堆叠出模子来。和 FDM 方案比拟，光固化的劣势很较着——SLA 方案「拉」出来的模子细节保留远超 FDM 工艺。但无论它的成型质量看起来何等「像金属」，光固化模子究竟是一种聚合物布局，正在强度、抗高温、抗侵蚀方面都有天然的短板。验证拆卸，无法用于制制手机、手表外壳。说回苹果，苹果此次利用的激光金属熔融工艺（SLM），虽然看起来和光固化有点像，但焦点手艺大有分歧：激光金属熔融工艺的焦点正在于让金属粉末正在激光能量下熔融、堆叠成型。和 SLA 比拟，SLM 的原料不是树脂液，而是数十微米级的钛金属粉末；能量也不是紫外线，而是多台高能激光器；最终产品更不是塑料模子，而是能够进行加工的金属布局体。按照苹果的引见，他们了钛粉原料的曲径，确保打印时将每一层厚度节制正在 60 微米；多激光阵列同时打印的体例，也让钛粉原料更能构成持续致密的金属组织。虽然如斯，金属增材制制的「打印」只是初步。打印出来的钛布局件内部仍然存正在少量孔隙和应力，需要通过热等静压进行致密化处置，使内部组织接近锻件；概况也难以一次成型，离不开后续的 CNC 精加工和抛光。从苹果的流程来看，激光金属熔融工艺并不是一个「打印完就能用」的手艺，成型后的钛布局件仍然要履历热等静压、抛光等流程。那既然激光金属熔融工艺如斯复杂，为什么苹果还要间接用于出产呢？（据苹果引见，本年所有 Apple Watch Ultra 3 和钛壳 S11 表壳均采用 3D 打印工艺制制）保守的钛加工依赖锻件成形，必需从弘远于成品的坯料起头削减。而钛金属本身难切削、导热差，一旦布局复杂，加工的良品率就会「跳水」。现实上，采用钛金属的数码产物之所以高贵，其不成控的加工成本就占领了大头。而激光金属熔融工艺就没有如许的问题：不像保守的金属加工工艺那样需要一个两头阶段，激光金属熔融正在打印阶段便完成了大部门体积的成型，材料操纵率大幅提高。按苹果给出的数字，激光金属熔融手艺能节约 50% 的原材料——「这意味着你现正在能够用此前一块表所需的材料制制出两块表了」。据 Apple 估算，得益于这一新工艺，仅正在本年就节约了跨越 400 吨的钛原料。除了节流原料，激光金属熔融手艺也能显著提拔钛件的加工良品率。因为次要布局已正在打印阶段完成，后续 CNC 只需要担任精度取概况质量，而不再承担大规模去料，因而加工风险也随之下降。以苹果此次着沉引见的 Apple Watch Ultra 3 为例，复杂曲面正在 CNC 系统中加工难度极大，需要时还需要多次换刀；智妙手表的超小体积也了内部加工的刀，需要时还需要定制刀头。但激光金属熔融的插手，从工程角度上打消了设想的条条框框，让那些因加工精度、成本而无法实现的特殊布局现实。也正因如斯，正在雷科技看来，若是中国智妙手机行业还但愿正在材质上跟进由苹果掀起的「钛金时代」，而不只仅是逗留正在「钛色」配色，必需跟进激光金属熔融工艺或激光烧结工艺，用全新的体例处置全新的材料。要说国产物牌有没有能力做激光金属熔融工艺，谜底当然是必定的。说到底，激光金属熔融工艺也是金属增材制制的一种，而国内增材制制财产链极为完整：从钛粉雾化设备到激光金属熔融成型机，再到后续的五轴 CNC、从动检测，整个加工环节都具备规模化出产的能力。换句话说，国产厂商完全具备做激光金属熔融钛中框的「工业根本」，不存正在手艺门槛。对苹果来说，一款智妙手表卖几万万台底子不正在话下；但和苹果一年不跨越 5 款手机的产物节拍比拟，旗舰机更新快、SKU 多、代工分离，能用激光金属熔融工艺的产物也相当无限。若是排产不脚，制形成本必然失控，制制性价比还不如锻制以至是 CNC 加工来得划算。其次，旗舰手机内部的「资本合作」极为激烈，影像、转轴、电池快充……每项功能都正在抢预算，比拟能间接改变体验的升级，钛中框的价值相当无限。不成否定的是，激光金属熔融工艺除了能够用来打印钛中框，也能够用来制制折叠屏手机的转轴环节部件。但转轴部件的产量，对分摊激光金属熔融工艺的成本照旧杯水车薪。不外话又说回来，激光金属熔融工艺，对立志冲要击高端市场的国产手机品牌来说，同样也是一条值得成长的手艺线。终究激光金属熔融工艺没有锻制、CNC 加工的局限性，通用性更强，既能做手表外壳、镜头饰圈，也能做屏幕转轴以至更大体积的部件。正在雷科技看来，对国产物牌来说，激光金属熔融工艺并非不切现实的幻想。我们说回苹果，虽然苹果最新一季的 iPhone 中，只要 iPhone Air 这个「很是设型号」还保留着钛金属中框。以至 iPhone Air 沿用钛金属中框，全因这款手机是 iPhone 16 同期立项的产物。但能够必定的是，苹果对钛金属中框、或者说对钛金属的逃求，绝对不会止步于 iPhone Air。大师都清晰，Apple Watch、iPad 这类「周边产物」，一曲都是苹果的「试验田」，是 iPhone 将来新手艺的「实机测试」。即便从工程的角度看，将来的「折叠屏 iPhone」，也必然会用钛金属来机身取转轴的强度。基于这一角度，再连系激光金属熔融工艺的特点，雷科技认为，钛金属正在苹果内部还有更多的使用；但和钛金属中框这种更利于宣传的用法比拟，将来的钛金属可能更强调实意图义。好比搭配收受接管铝外壳，正在转轴、边框中部、USB-C 等特定打制钛布局件，为全体布局补强、或者用于制制保守工艺难以加工的特殊部件。至于到那时候，钛中框还会不会再次风行？小雷没法这么早下结论。就小我来说，我对不锈钢、钛金属等高强度材料边框一曲都喜爱有加；正在 iPhone 17 Pro 改用铝合金后，我也间接指出过「铝框不如钛框高端和耐用」。但若是正在钛件的布局补强下，铝合金中框也能像钛框那样耐用，那至多对大大都消费者来说，「铝钛之争」将不再主要。