3D-natisnjeno ohišje iz titana! Applov nov postopek je neverjeten: ne gre samo za menjavo ure.

Ne da bi mnogi vedeli, je Apple naredil še eno veliko stvar.

Pred časom je Apple proaktivno "razkril", da je v svojih izdelkih s titanovim okvirjem, kot je Apple Watch Ultra 3, uporabil nov "titanium printing" postopek in izdal celo poseben promocijski video za ta postopek, ki ga dolgo ni bilo.

Sodeč po "neposrednem učinku" te reklame se zdi ta procesna nadgradnja nekoliko "nezadovoljiva", navsezadnje se večina uporabnikov Apple Watch Ultra ne zaveda, da je Apple sprejel nov proizvodni proces, še težje pa je zaznati "tehnično optimizacijo", ki jo prinaša nadgradnja procesa.

Vendar pa po Xiaoleijevem mnenju tovrstna inovacija postopka, pri kateri "uporabniki težko zaznajo razliko", samo poudarja uspeh Applovega postopka tiskanja s titanom -, ki dosega enako zmogljivost izdelka pri nižji ceni, močno izboljša stopnjo izkoristka in občutno zmanjša količino odpadne surovine.

Torej, kaj je posebnega pri tem procesu izdelave titana, imenovanem "3D tiskanje"?

Obstajajo pomembne razlike od običajnih tehnologij 3D tiskanja na trgu

Če »titanium printing«, ki ga promovira Apple, umeščamo v celoten sistem tehnologije 3D-tiskanja, čeprav spada v kategorijo aditivne proizvodnje, nikakor ne gre za istovrsten postopek kot 3D-tiskanje, ki ga javnost priznava, in tehnologijo, ki jo dejansko uporablja Apple.

Običajno se glavne tehnologije 3D-tiskanja delijo na vroče talilno ekstruzijo (FDM) in svetlobno utrjevalno oblikovanje (SLA). Razlika med obema je očitna: prvi uporablja zvite "plastične" žice (kot je PLA) kot potrošni material, material pa se strdi s postopkom "grevanja-hlajenja"; slednji uporablja posebno fotoobčutljivo raztopino smole za utrjevanje s specifično valovno dolžino svetlobe (večinoma ultravijoličnimi žarki) na fiksnih točkah, da zgradi model plast za plastjo.

Prednosti svetlobnega strjevanja (SLA) pred tehnologijo FDM so vidne – ohranitev podrobnosti oblikovanega modela daleč presega tisto pri postopku FDM. Ne glede na to, kako blizu je videz svetlo{1}}polimeriziranega modela kovinski teksturi, je to še vedno polimerna struktura z inherentnimi pomanjkljivostmi v smislu trdnosti, odpornosti na visoke temperature in odpornosti proti koroziji. Ta tehnologija je primerna le za preizkušanje oblikovanja in preverjanje sestave ter je ni mogoče uporabiti pri izdelavi dejanskih izdelkov, kot so mobilni telefoni in ohišja za ure.

Ko smo že pri Applu, ima tokrat uporabljen postopek laserskega taljenja kovin (SLM) podoben videz kot tehnologija strjevanja s svetlobo, vendar je njegova osnovna tehnologija bistveno drugačna:
 

Postopek laserskega taljenja kovin v svojem bistvu uporablja lasersko energijo za taljenje kovinskih praškov in njihovo oblikovanje plast za plastjo. V primerjavi s tehnologijo SLA surovina SLM ni smolna tekočina, temveč titanov prah s premerom le desetine mikronov. Njegov vir energije ni ultravijolično, temveč več visoko{2}}energijskih laserjev; Končni izdelek ni plastični model, temveč kovinska konstrukcija, ki jo je možno naknadno obdelati.

Apple trdi, da strogo nadzoruje premer surovin iz titanovega prahu, da zagotovi, da je debelina vsake plasti med tiskanjem natančno nadzorovana pri 60 mikronih; Hkrati se uporablja metoda sinhronega tiskanja z več laserskimi nizi, ki omogoča, da surovine titanovega prahu tvorijo neprekinjeno in gosto strukturo kovinske strukture.

Vendar pa je "tisk" kovinske aditivne proizvodnje le izhodišče. Znotraj tiskanih strukturnih delov iz titana je še vedno majhna količina por in napetosti, ki jih je treba zgostiti z vročim izostatičnim stiskanjem, da bo notranja struktura blizu ravni odkovkov. Njegovo površino je tudi težko oblikovati naenkrat in se mora zanašati na kasnejše postopke CNC končne obdelave in poliranja.
 

Ali lahko proces laserskega taljenja kovin res odpre dobo "titana"?

Z vidika Applovega tehnološkega toka postopek laserskega taljenja kovin ni »tehnologija--pripravljena za-uporabo«, oblikovani strukturni deli iz titana pa morajo še vedno skozi več procesov, kot je vroče izostatično stiskanje, CNC končna obdelava in poliranje. Ker je proces tako zapleten, zakaj se je Apple vseeno odločil, da ga da neposredno v proizvodnjo? (Glede na Apple so vsi letošnji ovitki za Apple Watch Ultra 3 in titanium S11 izdelani s postopkom 3D tiskanja.)
Razlog je preprost: postopek laserskega taljenja kovin lahko bistveno zmanjša materialne odpadke v proizvodnem procesu, hkrati pa poveča stopnjo izkoristka.
Tradicionalna strojna obdelava titana temelji na oblikovanju kovanja in mora biti izrezana iz gredice, ki je veliko večja od končnega izdelka. Sam titan je težko rezati in ima slabo toplotno prevodnost, in ko je struktura zapletena, bo stopnja izkoristka pri predelavi "padla". Pravzaprav je razlog, zakaj so digitalni izdelki, ki uporabljajo titan, dragi, ta, da njihovi nenadzorovani stroški obdelave predstavljajo večino.

Tehnologija laserskega taljenja kovin premaga omejitve tradicionalne obdelave kovin: odpravlja vmesne korake oblikovanja tradicionalnih procesov, dokonča večino oblikovanja volumna med fazo tiskanja, kar znatno izboljša izkoristek materiala. Po podatkih, ki jih je objavil Apple, lahko ta tehnologija prihrani 50 % surovin-, kar je enakovredno "proizvodnji dveh ur z materialom, ki je bil uporabljen za izdelavo ene." Apple ocenjuje, da je ta novi postopek samo letos prihranil več kot 400 ton titanovih surovin.

 

Poleg varčevanja s surovinami lahko tehnologija laserskega taljenja kovin tudi znatno izboljša stopnjo izkoristka delov iz titana. Ker je bila glavna struktura oblikovana že v fazi tiskanja, se mora nadaljnja CNC obdelava osredotočiti le na natančnost in kakovost površine ter ne izvaja več-nalog odstranjevanja materiala v velikem obsegu, s čimer se močno zmanjšajo tveganja pri obdelavi.

Poleg tega tehnologija laserskega taljenja kovin prinaša stopnjo svobode pri oblikovanju izdelkov, ki jo je težko doseči s tradicionalnimi postopki.

Na primer, Applova poudarjena ura Apple Watch Ultra 3 s svojimi zapletenimi ukrivljenimi površinami, ki se sooča z velikimi izzivi v CNC obdelovalnih sistemih, včasih celo zahteva večkratno menjavo orodja; Miniaturna velikost pametne ure prav tako omejuje notranjo obdelovalno pot in včasih zahteva prilagojena posebna orodja. Vendar pa je uvedba tehnologije laserskega taljenja kovin razbila okove oblikovanja z inženirske ravni in omogočila posebne strukture, ki jih ni mogoče doseči zaradi natančnosti obdelave in težav s stroški.

Zato Lei Technology verjame, da mora kitajska industrija pametnih telefonov, če želi resnično slediti "dobi titana", ki jo vodi Apple, kar zadeva materiale, namesto da bi ostala samo pri površinski obdelavi "titana", uvesti postopke laserskega taljenja kovin ali laserskega sintranja, da ta novi material obravnava na nov način.

Ali lahko domači mobilni telefoni uporabljajo postopek laserskega taljenja kovin?

Postavlja pa se tudi vprašanje, ker je to ključni proces »titanove dobe«, zakaj niso domače znamke mobilnih telefonov temu sledile že prej?
Če želite povedati, ali imajo domače blagovne znamke možnost laserskega taljenja kovin, je odgovor seveda pritrdilen. V končni analizi je postopek laserskega taljenja kovin tudi neke vrste aditivna proizvodnja kovin in domača proizvodna veriga aditivov je izjemno popolna: od opreme za atomizacijo titanovega prahu do laserskega stroja za taljenje kovin do kasnejšega pet-osnega CNC-ja in avtomatskega pregleda, celotna povezava obdelave lahko proizvaja v velikem obsegu. Z drugimi besedami, domači proizvajalci imajo "industrijske temelje" za izdelavo srednjih okvirjev iz lasersko kovinsko taljenega titana in ni tehničnega praga.

 

Konkurenca za vire znotraj vodilnih telefonov Android je huda, saj se glavni moduli, kot so slikovni sistemi, strukture tečajev in hitro polnjenje baterije, potegujejo za omejene proračune. V primerjavi z nadgradnjami, ki neposredno izboljšajo uporabniško izkušnjo, je možnost povečanja vrednosti okvirjev iz titanove zlitine relativno omejena. Čeprav je mogoče uporabiti tehnologijo laserskega taljenja kovin za izdelavo titanovih okvirjev in ključnih komponent, kot so zložljivi tečaji zaslona, ​​ostaja obseg proizvodnje komponent tečajev zanemarljiv v smislu amortizacije stroškov tega postopka.

Vendar je treba poudariti, da za domače blagovne znamke mobilnih telefonov, ki želijo prodreti na-razredni trg, tehnologija laserskega taljenja kovin ostaja ključno področje za razvoj. Ta postopek prebija omejitve tradicionalnega kovanja in CNC obdelave ter ima večjo vsestranskost. Uporablja se lahko za majhne sestavne dele, kot so ohišja ur in okrasni obroči za leče, pa tudi za izdelavo tečajev zaslona in celo večjih sestavnih delov. Po mnenju Lei Technology to ni-premišljena ideja.

Kam bo Apple na koncu pripeljal svoje materialne inovacije za svoje naprave? Na podlagi prejšnje analize je ključno vprašanje ravnovesje med tehnološkimi inovacijami in izvedljivostjo množične proizvodnje. Medtem ko lasersko taljenje kovin kaže prednosti pri obdelavi titanovih zlitin, je zaradi hitrega ponavljanja in razdrobljene distribucije SKU naprav Android težko amortizirati stroške tega postopka. Vendar pa za domače proizvajalce, ki si prizadevajo-za vrhunski preboj, to ostaja različna pot, ki jo je vredno raziskati. Applove poteze lahko razkrijejo, da se mora materialna revolucija na koncu vrniti k bistvu uporabniške izkušnje, namesto da bi zgolj sledila naprednim proizvodnim procesom.
 

Vrnimo se k Applu. Čeprav samo iPhone Air, »ne-standardni model«, ohranja okvir iz titana v najnovejši liniji iPhonov-in nadaljnja uporaba okvirja iz titana pri iPhone Air je izključno posledica tega, da je bil izdelek, razvit približno v istem času kot iPhone 16 – gotovo je, da se Applovo prizadevanje za okvirje iz titana ali bolje rečeno titan na splošno ne bo ustavilo pri iPhone Air.

Kot vsi vemo, so bili periferni izdelki, kot sta Apple Watch in iPad, vedno Applov poligon za preizkušanje, ki so-služili kot testi v resničnem svetu za prihodnje tehnologije iPhone. Tudi z inženirskega vidika bo prihodnji zložljivi iPhone neizogibno uporabljal titan za zagotavljanje trdnosti ohišja in tečaja.

S tega vidika in ob upoštevanju značilnosti tehnologije laserskega taljenja kovin Lei Technology meni, da ima titan veliko več aplikacij v Applovih sistemih. Toda v primerjavi z bolj promocijsko uporabo okvirjev iz titana bo prihodnja uporaba titana morda poudarila praktičnost. Lahko bi ga na primer uporabili v povezavi z ohišji iz recikliranega aluminija za ustvarjanje strukturnih komponent iz titana na določenih lokacijah, kot so tečaji, sredina okvirja in vrata USB-C, s čimer bi okrepili celotno strukturo ali za izdelavo posebnih delov, ki jih je težko obdelati s tradicionalnimi metodami.Glede tega, ali bodo okvirji iz titana do takrat spet postali priljubljeni, ne morem reči zagotovo. Osebno so mi bili vedno všeč visoko{1}}močni materiali, kot sta nerjavno jeklo in titan za zasnove okvirjev; potem ko je iPhone 17 Pro prešel na aluminij, sem neposredno poudaril, da "aluminijasti okvirji niso tako-visoki in vzdržljivi kot okvirji iz titana."
Če pa je okvir iz aluminijeve zlitine lahko tako vzdržljiv kot okvir iz titana s strukturno ojačitvijo komponent iz titana, potem vsaj za večino racionalnih potrošnikov debata "aluminij proti titanu" ne bo več pomembna.