Как 3D-печать меняет применение титановых материалов в бытовой электронике?

Источник: © Apple Inc.|рендеринг iPhone Duo

 

 

Титановые сплавы, известные как «металлы космической эры», отличаются высокой прочностью, легким весом, отличной коррозионной стойкостью и хорошей биосовместимостью. Они широко используются в аэрокосмической и высокотехнологичной медицинской отраслях. Тем не менее, традиционная ковка и обработка на станках с ЧПУ требуют высоких затрат, приводят к значительным отходам материала и затрудняют изготовление сложных компонентов, что препятствует их широкомасштабному внедрению в бытовую электронику.

 

Традиционный ЧПУ представляет собой субтрактивный производственный процесс. Коэффициент использования материала для титановых заготовок составляет всего 30–40%, при этом огромное количество титана превращается в металлическую стружку. Он также страдает от сильного износа инструмента и низкой эффективности, а изготовление интегрированных сложных конструкций, таких как полые и решетчатые конструкции, затруднено. Раньше титановые сплавы в основном использовались только в качестве декоративных компонентов премиум-класса для смартфонов, умных часов и складных устройств, и их структурные преимущества нельзя было использовать. Благодаря достижениям в технологии 3D-печати металлом, которые позволяют производить массовое производство в масштабе миллиона единиц,титановые сплавывторгаются в бытовую электронику.

 

 

1.Инновационная логика производства

Используя в качестве сырья сверхмелкий сферический титановый порошок, компоненты формируются слой за слоем посредством лазерного плавления и осаждения.

 

2. Исключительно высокий уровень использования материала.

Почти 100-процентное использование материала существенно сокращает потери сырья.

 

3. Высокая свобода формования.

Позволяет монолитно изготавливать сложные конструкции, недоступные с помощью традиционных процессов, включая внутренние решетки, полые каналы потока и профилированные ребра жесткости.

 

4. Сбалансированная производительность и легкий вес.

Уменьшает вес при сохранении жесткости конструкции, устойчивости к падению и коррозии.

 

5. Соответствие требованиям бытовой электроники.

Идеально отвечает основным требованиям бытовой электроники к «более тонким, легким и надежным продуктам».

 

 

1.Яблоко

В корпусах Apple Watch Ultra 3 и титановой версии Series 11 используется технология 3D-печати с использованием 100% переработанного титанового порошка авиационного качества. Каждый корпус часов создается путем укладки сотен слоев порошка, что позволяет сократить потребление сырья на 50% и сэкономить более 400 тонн титанового сырья в год, что означает крупномасштабное коммерческое внедрение.

 

2.iPhone

Титановый сплав, напечатанный на 3D-принтере, используется для компонентов iPhone Air с USB‑C.

 

3.Отечественные производители (OPPO, Honor)

Титановый сплав, напечатанный на 3D-принтере, применяется для изготовления петель и торцевых крышек складных телефонов. Он обеспечивает более легкие устройства, более тонкие петли и повышенную прочность конструкции, устраняя узкие места при миниатюризации складных устройств.

 

 

1. Основная трансформация

Это гораздо больше, чем просто замена материалов -, это революция в парадигмах проектирования бытовой электроники.

Обратная логика проектирования: традиционные конструкции должны учитывать производственные ограничения; 3D-печать позволяет производственным процессам следовать проектному замыслу.

 

2.Преимущества структурной интеграции

Армирующие конструкции, зазоры для антенн, водонепроницаемая герметизация и другие элементы могут быть интегрированы в ограниченном пространстве, что сокращает количество компонентов и упрощает сборку.

 

3. Улучшенные характеристики материала

Замена алюминиевых сплавов и нержавеющей стали титановыми сплавами снижает общий вес устройства, одновременно повышая устойчивость к царапинам и коррозии.

 

4. Категории продуктов, которые получат выгоду

Носимые устройства, складные смартфоны, наушники премиум-класса, портативные ноутбуки и другое высококлассное оборудование открывают новые возможности для обновления продукции.

 

 

Достижения в поддерживающих сегментах цепочки поставок ускоряют проникновение титановых материалов. Постоянное совершенствование производства сферического титанового порошка, печатного оборудования, методов последующей полировки и окраски поверхности в сочетании со снижением стоимости титанового порошка отечественного производства превращает титановый сплав, напечатанный на 3D-принтере, из дорогостоящих нестандартных деталей в материал, совместимый с ценовыми рамками потребительской электроники. Между тем, крупномасштабное применение переработанного титанового порошка сочетает производительность продукции с низкоуглеродным производством, согласуясь со стратегиями углеродной нейтральности мировых брендов и становясь ключевым элементом зеленых цепочек поставок потребительских товаров премиум-класса.

 

 

Дорожная карта отрасли на будущее ясна: внедрение начнется с корпусов умных часов, шарниров для складных телефонов и небольших интерфейсных компонентов, а затем расширится до крупногабаритных структурных частей, таких как средние рамы смартфонов и корпуса ноутбуков. Поскольку мощность оборудования, скорость печати и производительность продолжают улучшаться, титановый сплав, напечатанный на 3D-принтере, будет распространяться из флагманских устройств в более широкий спектр 3C-продуктов среднего и высокого класса.

 

Использование титановых сплавов в бытовой электронике больше не является концептуальной идеей. Преодолевая стоимость и формируя ограничения обработки титана, 3D-печать превращает титан авиационного качества в основной конструкционный материал для продуктов 3C. Титановый сплав, напечатанный на 3D-принтере, изменит конструкцию аппаратного обеспечения и производительность бытовой электроники и откроет совершенно новую эру применения титановых материалов в секторе 3C, учитывая требования к легкой конструкции, высокой надежности и экологически чистому производству.

 

 

Ruihang Group имеет хорошие возможности-для удовлетворения ваших потребностей в титановой продукции. Для запросов и предложений, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресуSam.Rui@bjrh-titanium.com.