3D-prinditud titaanist korpus! Apple'i uus protsess on hämmastav: see pole lihtsalt kella vahetamine.
Paljude teadmata on Apple teinud veel ühe suure asja.
Mõni aeg tagasi "paljastas" Apple ennetavalt, et kasutas oma titaanraamidega toodetes, näiteks Apple Watch Ultra 3-s uut "titaanprintimise" protsessi ning avaldas selle protsessi jaoks isegi spetsiaalse reklaamvideo, mida polnud pikka aega nähtud.
Selle avalikustamise "otse mõju" põhjal tundub see protsessi uuendamine olevat veidi "mitterahuldav", lõppude lõpuks pole enamik Apple Watch Ultra kasutajaid teadlikud, et Apple on kasutusele võtnud uue tootmisprotsessi, ja veelgi raskem on tajuda protsessi uuendamisega kaasnevat "tehnilist optimeerimist".
Kuid Xiaolei arvates tõstab selline protsessiuuendus, mis "kasutajatel on raske erinevust tuvastada", lihtsalt esile Apple'i titaanist printimise protsessi edu -, mis saavutab sama toote jõudluse madalamate kuludega, parandab oluliselt saagise määra ja vähendab märkimisväärselt tooraine raiskamist.
Niisiis, mis on selles titaani tootmisprotsessis, mida nimetatakse "3D-printimiseks", erilist?
Turul levinud 3D-printimise tehnoloogiatest on olulisi erinevusi
Kui Apple’i propageeritav "titaanprintimine" paigutada kogu 3D-trükitehnoloogia süsteemi, kuigi see kuulub lisandite valmistamise kategooriasse, pole see sugugi sama tüüpi protsess, mis avalikkuse poolt tunnustatud 3D-printimine ja Apple'i tegelikult kasutatav tehnoloogia.
Tavaliselt jagunevad peamised 3D-printimise tehnoloogiad kuumsulamekstrusiooniks (FDM) ja valguskõvastumiseks vormimiseks (SLA). Erinevus nende kahe vahel on ilmselge: esimene kasutab kulumaterjalina keritud plastist juhtmeid (nt PLA-d) ja materjal kõveneb kuumutamis--jahutusprotsessi kaudu; viimane kasutab mudeli kiht-kihi haaval ülesehitamiseks kindla valguse lainepikkusega (peamiselt ultraviolettkiirtega) kindlates punktides kõvastamiseks spetsiaalset valgustundlikku vaigulahust.
Valguskõvastumise (SLA) eelised FDM-tehnoloogia ees on silmapaistvad – vormitud mudeli detailide säilivus ületab tunduvalt FDM-protsessi oma. Kuid hoolimata sellest, kui lähedal on valguskõvastunud mudel metallilisele tekstuurile, on see siiski polümeerstruktuur, millel on tugevuse, kõrge temperatuurikindluse ja korrosioonikindluse osas omased vead. See tehnoloogia sobib ainult stiili testimiseks ja kokkupaneku kontrollimiseks ning seda ei saa kasutada tegelike toodete (nt mobiiltelefonid ja kellaümbrised) valmistamisel.
Rääkides Apple'ist, on seekord rakendatud lasermetallisulatusprotsess (SLM) sarnane valguskõvastumistehnoloogiaga, kuid selle põhitehnoloogia on põhimõtteliselt erinev:
Metalli lasersulatusprotsess kasutab laserenergiat metallipulbrite sulatamiseks ja nende kihthaaval kujundamiseks. Võrreldes SLA tehnoloogiaga ei ole SLM-i tooraineks vaiguvedelik, vaid titaanpulber, mille läbimõõt on vaid kümneid mikronit. Selle energiaallikaks ei ole ultraviolett, vaid mitu suure{2}energiaga laserit; Lõpptoode ei ole plastist mudel, vaid metallkonstruktsioon, mida saab hiljem töödelda.
Apple'i sõnul kontrollib see rangelt titaanipulbri toormaterjalide läbimõõtu, et tagada iga kihi paksuse täpne kontroll 60 mikroni juures printimise ajal; Samal ajal kasutatakse mitme lasermassiiviga sünkroonprintimise meetodit, et võimaldada titaanipulbri toorainel moodustada pidev ja tihe metallkonstruktsiooni struktuur.
Metallilisandite valmistamise "trükkimine" on aga vaid lähtepunkt. Trükitud titaanist konstruktsiooniosade sees on veel vähesel määral poore ja pingeid, mida tuleb tihendada kuumisostaatilise pressimise teel, et muuta sisemine struktuur sepise tasemele lähedaseks. Selle pinda on ka raske korraga vormida ja see peab tuginema järgnevatele CNC viimistlus- ja poleerimisprotsessidele.
Kas lasermetalli sulamisprotsess võib tõesti avada "titaani" ajastu?
Apple'i tehnoloogilise voolu seisukohast ei ole lasermetallisulatusprotsess „kasutusvalmis-tehnoloogia-“ ja moodustunud titaanist konstruktsiooniosad peavad siiski läbima mitmeid protsesse, nagu kuumisostaatiline pressimine, CNC-viimistlemine ja poleerimine. Kuna protsess on nii keeruline, siis miks otsustas Apple ikkagi selle otse tootmisse panna? (Apple'i sõnul on kõik Apple Watch Ultra 3 ja titaanist korpuse S11 korpused sel aastal toodetud 3D-printimise protsessi abil.)
Põhjus on lihtne: metalli lasersulatusprotsess võib oluliselt vähendada tootmisprotsessis tekkivaid materjalijäätmeid, suurendades samal ajal saagise määra.
Traditsiooniline titaani töötlemine tugineb sepistamisele ja tuleb lõigata toorikust, mis on palju suurem kui valmistoode. Titaani ennast on raske lõigata ja sellel on halb soojusjuhtivus ning kui struktuur on keeruline, "sukeldub" töötlemise saagis. Tegelikult on põhjus, miks titaani kasutavad digitaalsed tooted on kallid, see, et nende kontrollimatud töötlemiskulud moodustavad suurema osa.
Metalli lasersulatustehnoloogia ületab traditsioonilise metallitöötlemise piirangud: see välistab traditsiooniliste protsesside vahepealsed vormimisetapid, lõpetab suurema osa mahu kujundamisest trükkimisetapis, parandades oluliselt materjali kasutamist. Apple'i avaldatud andmete kohaselt võib see tehnoloogia säästa 50% toorainest, -mis on võrdne "kahe kella tootmisega materjalist, millest valmistati üks". Apple’i hinnangul on see uus protsess ainuüksi sel aastal säästnud üle 400 tonni titaani toorainet.
Lisaks tooraine säästmisele võib lasermetallisulatustehnoloogia oluliselt parandada ka titaandetailide saagist. Kuna põhistruktuur on juba printimisetapis moodustatud, peab järgnev CNC-töötlemine keskenduma ainult täpsusele ja pinnakvaliteedile ning ei võta enam-mahukaid materjali eemaldamise ülesandeid, vähendades seega oluliselt töötlemise riske.
Lisaks toob lasermetallisulatustehnoloogia tootekujundusse teatud vabaduse, mida traditsiooniliste protsessidega on raske saavutada.
Näiteks Apple'i esile tõstetud Apple Watch Ultra 3, mille keerukad kumerad pinnad seisavad silmitsi suurte väljakutsetega CNC-töötlussüsteemides, nõuab mõnikord isegi mitut tööriistavahetust; Nutikella miniatuurne suurus piirab ka sisemist töötlusteed ja nõuab mõnikord kohandatud eritööriistu. Metalli lasersulatustehnoloogia kasutuselevõtt on aga projekteerimise köidikud inseneritasandilt murdnud, võimaldades erilisi konstruktsioone, mida töötlemise täpsuse ja kuluprobleemide tõttu pole võimalik saavutada.
Seetõttu usub Lei Technology, et kui Hiina nutitelefonide tööstus soovib materjalide osas tõeliselt järgida Apple'i juhitud "titaaniajastut", mitte jääda ainult "titaani" pinnatöötluse juurde, peab ta kasutusele võtma metalli lasersulatus- või laserpaagutamise protsessid, et seda uut materjali uuel viisil töödelda.
Kas kodumaistes mobiiltelefonides saab kasutada metalli lasersulatusprotsessi?
Kuid tekib ka küsimus, kuna see on "titaaniajastu" võtmeprotsess, siis miks ei hakanud kodumaised mobiiltelefonide kaubamärgid varem järgima?
Kui soovite öelda, kas kodumaised kaubamärgid suudavad metalli lasersulatusprotsessi teha, on vastus loomulikult jah. Lõppkokkuvõttes on metalli lasersulatusprotsess samuti omamoodi metallilisandite tootmine ja kodumaine lisandite tootmise ahel on äärmiselt terviklik: alates titaanipulbri pihustusseadmetest kuni lasermetallisulatusvormimismasinateni, kuni sellele järgneva viie-telje CNC ja automaatse kontrollini on kogu töötlemislüli võimeline tootma suures mahus. Teisisõnu, kodumaistel tootjatel on "tööstuslik alus" lasermetallist sulatatud titaanist keskraamide valmistamiseks ja tehniline lävi puudub.
Konkurents Androidi lipulaevatelefonide ressursside pärast on karm, kuna põhimoodulid, nagu pildisüsteemid, hingestruktuurid ja aku kiire laadimine, võistlevad piiratud eelarve pärast. Võrreldes uuendustega, mis parandavad otseselt kasutajakogemust, on titaanisulamist raamide väärtuse suurendamise potentsiaal suhteliselt piiratud. Kuigi lasermetallisulatustehnoloogiat saab kasutada titaanraamide ja põhikomponentide, näiteks kokkupandavate ekraanihingede tootmiseks, on hingekomponentide tootmismaht selle protsessi kulude amortisatsiooni seisukohalt tühine.
Siiski tuleb rõhutada, et kodumaiste mobiiltelefonide kaubamärkide jaoks, kes soovivad tungida tipptasemel-turule, on lasermetallisulatustehnoloogia endiselt võtmetähtsusega arendusvaldkond. See protsess murrab läbi traditsioonilise sepistamise ja CNC-töötluse piirangud, omades suuremat mitmekülgsust. Seda saab rakendada väikestele komponentidele nagu kellakorpused ja objektiivide dekoratiivrõngad, aga ka ekraanihingede ja isegi suuremate komponentide valmistamiseks. Lei Technology arvates pole see kaugelt-odatud idee.
Kuhu viib Apple lõpuks oma seadmete materiaalse innovatsiooni? Eelneva analüüsi põhjal seisneb põhiprobleem tehnoloogilise innovatsiooni ja masstootmise teostatavuse tasakaalustamises. Kuigi metalli lasersulatamine näitab titaanisulamite töötlemise eeliseid, muudab Android-seadmete kiire iteratsioon ja killustatud SKU-jaotus selle protsessi kulude amortiseerimise keeruliseks. Kuid kodumaiste tootjate jaoks, kes taotlevad tipptasemel-läbimurdeid, on see uurimine väärt diferentseeritud tee. Apple'i sammud võivad paljastada, et materiaalne revolutsioon peab lõpuks naasma kasutajakogemuse olemuse juurde, mitte lihtsalt jätkama täiustatud tootmisprotsesse.
Tuleme tagasi Apple'i juurde. Kuigi ainult iPhone Air, "mitte{1}}standardmudel", säilitab titaanist raami uusimas iPhone'i valikus-ja iPhone Airi jätkuv titaanraami kasutamine on tingitud ainult sellest, et see on toode, mis on välja töötatud umbes samal ajal kui iPhone 16, on kindel, et Apple'i püüdlused titaanraamide või üldiselt iPhone'iga ei lõpe.
Nagu kõik teavad, on välisseadmed, nagu Apple Watch ja iPad, alati olnud Apple'i katsepolügoonid, mis toimivad tulevaste iPhone'i tehnoloogiate tegelike{0}}testidena. Isegi inseneri vaatenurgast lähtudes kasutab tulevane kokkupandav iPhone paratamatult titaani, et tagada kere ja hinge tugevus.
Sellest vaatenurgast ja lasermetallisulatustehnoloogia omadusi arvestades usub Lei Technology, et titaanil on Apple'i süsteemides palju rohkem rakendusi. Kuid võrreldes titaanraamide reklaamitavama kasutamisega võivad titaani tulevased rakendused rõhutada praktilisust. Näiteks saab seda kasutada koos ringlussevõetud alumiiniumist korpustega, et luua titaanist konstruktsioonikomponente kindlatesse kohtadesse, nagu hinged, raami keskosa ja USB-C-pordid, tugevdades üldist struktuuri või valmistada eriosi, mida on traditsiooniliste meetoditega raske töödelda.Kas titaanraamid muutuvad selleks ajaks taas populaarseks, ei oska ma kindlalt öelda. Mulle isiklikult on alati meeldinud ülitugevad materjalid, nagu roostevaba teras ja titaan raamide kujundamisel; pärast iPhone 17 Pro üleminekut alumiiniumile, juhtisin otse tähelepanu sellele, et "alumiiniumraamid ei ole nii kvaliteetsed ja vastupidavad kui titaanraamid."
Kui aga alumiiniumisulamist raam võib olla sama vastupidav kui titaanist raam koos titaankomponentide struktuurse tugevdusega, siis vähemalt enamiku ratsionaalsete tarbijate jaoks pole "alumiinium vs titaan väitlus" enam oluline.
