钛及钛合金行业

电子商务服务平台

3D打印钛金属壳!苹果新工艺太炸裂了:不只是改变手表

   2025-11-24 IP属地 陕西雷科技00

  不知不觉间,苹果又做了一件大事。

  前段时间,苹果主动「揭秘」,指其在Apple Watch Ultra 3等金属框架的产品上,采用了全新的「钛金属打印」工艺,甚至久违地为这一工艺推出了专门的宣传视频。

图片来源:雷科技

  单从这项宣传的「直接影响」来看,这次工艺升级看似有些「失败」,毕竟绝大多数Apple Watch Ultra用户根本就没有意识到苹果更换了新的制造工艺,更不用说体验到工艺升级背后的「技术提升了」。

  但在小雷看来,这种「用户看不出差别」的工艺改进,恰恰证明了苹果钛金属打印工艺的成功——能用更低的制造成本、维持相同的产品性能,同时良品率翻倍,原料浪费也直线减少,相信有过机械加工经验的朋友,都能理解这是多么巨大的成就。

  那么,这项被称之为「3D打印」的钛金属制造工艺,又是怎么一回事呢?

  和市面上的3D打印截然不同

  如果把苹果这次宣传的「钛金属打印」放到整个3D打印体系里去看,它确实属于增材制造的一类,但这和大众理解的3D打印与苹果采用的技术完全不是同一种工具。

  一般来说,常见的3D打印技术有两种:热材料挤出打印(FDM)和光固化打印(SLA)。这两种打印技术非常好区分:前者的耗材是一卷卷的「塑料」条(比如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,光头在特定位置用特定波长的光(通常为UV)照射固化,从而一层层堆叠出模型来。

图片来源:Formlabs

  和FDM方案相比,光固化的优势很明显——SLA方案「拉」出来的模型细节保留远超FDM工艺。但无论它的成型质量看起来多么「像金属」,光固化模型终究是一种聚合物结构,在强度、抗高温、抗腐蚀方面都有天然的短板。它可以测试造型、验证装配,无法用于制造手机、手表外壳。

  说回苹果,苹果这次使用的激光金属熔融工艺(SLM),虽然看起来和光固化有点像,但核心技术大有不同:

图片来源:Apple

  激光金属熔融工艺的核心在于让金属粉末在激光能量下熔融、堆叠成型。和SLA相比,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;最终产物更不是塑料模型,而是可以进行加工的金属结构体。

  根据苹果的介绍,他们限制了钛粉原料的直径,确保打印时将每一层厚度控制在60微米;多激光阵列同时打印的方式,也让钛粉原料更能形成连续致密的金属组织。

  尽管如此,金属增材制造的「打印」只是开端。打印出来的钛结构件内部仍然存在少量孔隙和应力,需要通过热等静压进行致密化处理,使内部组织接近锻件;表面也难以一次成型,离不开后续的CNC精加工和抛光。

  激光金属熔融工艺开启「钛金」时代?

  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」的技术,成型后的钛结构件依然要经历热等静压、CNC精加工、抛光等流程。那既然激光金属熔融工艺如此复杂,为什么苹果还要直接用于生产呢?(据苹果介绍,今年所有Apple Watch Ultra 3和钛壳S11表壳均采用3D打印工艺制造)

  原因其实很简单,激光金属熔融工艺可以显著降低生产过程的材料浪费,同时提高良品率。

  传统的钛加工依赖锻件成形,必须从远大于成品的坯料开始削减。而钛金属本身难切削、导热差,一旦结构复杂,加工的良品率就会「跳水」。事实上,采用钛金属的数码产品之所以昂贵,其不可控的加工成本就占据了大头。

图片来源:Apple

  而激光金属熔融工艺就没有这样的问题:不像传统的金属加工工艺那样需要一个中间阶段,激光金属熔融在打印阶段便完成了大部分体积的成型,材料利用率大幅提高。按苹果给出的数字,激光金属熔融技术能节约50%的原材料——「这意味着你现在可以用此前一块表所需的材料制造出两块表了」。据Apple估算,得益于这一新工艺,仅在今年就节约了超过400吨的钛原料。

  除了节省原料,激光金属熔融技术也能显著提升钛件的加工良品率。由于主要结构已在打印阶段完成,后续CNC只需要负责精度与表面质量,而不再承担大规模去料,因此加工风险也随之下降。

  此外,激光金属熔融技术还带来了传统工艺无法想象的设计自由度。

图片来源:Apple

  以苹果此次着重介绍的Apple Watch Ultra 3为例,复杂曲面在CNC体系中加工难度极大,必要时还需要多次换刀;智能手表的超小体积也限制了内部加工的刀路,必要时还需要定制刀头。但激光金属熔融的加入,从工程角度上取消了设计的条条框框,让那些因加工精度、成本而无法实现的特殊结构走向现实。

  也正因如此,在雷科技看来,如果中国智能手机行业还希望在材质上跟进由苹果掀起的「钛金时代」,而不仅仅是停留在「钛色」配色,必须跟进激光金属熔融工艺或激光烧结工艺,用全新的方式处理全新的材料。

  国产手机用得上激光金属熔融工艺吗?

  不过问题也随之而来,既然这是「钛时代」的关键工艺,那为什么国产手机品牌不早点跟进呢?

  要说国产品牌有没有能力做激光金属熔融工艺,答案当然是肯定的。说到底,激光金属熔融工艺也是金属增材制造的一种,而国内增材制造产业链极为完整: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、自动检测,整个加工环节都具备规模化生产的能力。换句话说,国产厂商完全具备做激光金属熔融钛中框的「工业基础」,不存在技术门槛。

  对国产品牌来说,激光金属熔融工艺真正的难点在量产体系,而不是技术本身。

  对苹果来说,一款智能手表卖几千万台根本不在话下;但和苹果一年不超过5款手机的产品节奏相比,安卓旗舰机更新快、SKU多、代工分散,能用激光金属熔融工艺的产品也相当有限。如果排产不足,制造成本必然失控,制造性价比还不如锻造甚至是CNC加工来得划算。

图片来源:小米

  其次,安卓旗舰手机内部的「资源竞争」极为激烈,影像、转轴、电池快充……每项功能都在抢预算,相比能直接改变体验的升级,钛中框的价值相当有限。不可否认的是,激光金属熔融工艺除了可以用来打印钛中框,也可以用来制造折叠屏手机的转轴关键部件。但转轴部件的产量,对分摊激光金属熔融工艺的成本依旧杯水车薪。

  不过话又说回来,激光金属熔融工艺,对立志要冲击高端市场的国产手机品牌来说,同样也是一条值得发展的技术路线。毕竟激光金属熔融工艺没有锻造、CNC加工的局限性,通用性更强,既能做手表外壳、镜头饰圈,也能做屏幕转轴甚至更大体积的部件。在雷科技看来,对国产品牌来说,激光金属熔融工艺并非不切实际的幻想。

  苹果要将机身材质革命引向何方?

  我们说回苹果,尽管苹果最新一季的iPhone中,只有iPhone Air这个「非常设型号」还保留着钛金属中框。甚至iPhone Air沿用钛金属中框,全因这款手机是iPhone 16同期立项的产品。但可以肯定的是,苹果对钛金属中框、或者说对钛金属的追求,绝对不会止步于iPhone Air。

  大家都清楚,Apple Watch、iPad这类「周边产品」,一直都是苹果的「试验田」,是iPhone未来新技术的「真机测试」。即使从工程的角度看,未来的「折叠屏iPhone」,也必然会用钛金属来保证机身与转轴的强度。

图片来源:雷科技

  基于这一角度,再结合激光金属熔融工艺的特点,雷科技认为,钛金属在苹果内部还有更多的应用;但和钛金属中框这种更利于宣传的用法相比,未来的钛金属可能更强调实用意义。比如搭配回收铝外壳,在转轴、边框中部、USB-C等特定位置打造钛结构件,为整体结构补强、或者用于制造传统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流行?小雷没法这么早下结论。就个人来说,我对不锈钢、钛金属等高强度材料边框一直都喜爱有加;在iPhone 17 Pro改用铝合金后,我也直接指出过「铝框不如钛框高端和耐用」。

  但如果在钛件的结构补强下,铝合金中框也能像钛框那样耐用,那至少对大多数理性消费者来说,「铝钛之争」将不再重要。

 
举报收藏 0评论 0
 
更多同类资讯
图文资讯
推荐资讯
点击排行
最新资讯

钛谷 钛棒 钛弯头 彩钛 钛业导航网 搜钛时代 百度统计

本站常年法律顾问: 穆小伟

©CopyRight 2012-2025 SOTAI All Rights Reserved. 陕ICP备12008717号-22 陕公网安备 61030502000103号 sitemaps