3Д-штампано кућиште од титанијума! Аппле-ов нови процес је невероватан: није само промена сата.

Многи не знају, Аппле је урадио још једну велику ствар.

Пре неког времена, Епл је проактивно „открио” да је у својим производима са титанијумским рамовима користио нови процес „титанијумске штампе”, као што је Аппле Ватцх Ултра 3, па је чак објавио и посебан промотивни видео за овај процес, који дуго није виђен.

Судећи по „директном ефекту“ овог публицитета, ова надоградња процеса изгледа помало „незадовољавајућа“, уосталом, већина корисника Аппле Ватцх Ултра уређаја није свесна да је Аппле усвојио нови производни процес, а још је теже уочити „техничку оптимизацију“ коју доноси надоградња процеса.

Међутим, по Ксиаолеијевом мишљењу, ова врста иновације процеса која је „тешко за кориснике да открију разлику“ само наглашава успех Апплеовог процеса штампања на титанијуму - који постиже исте перформансе производа по нижој цени, значајно побољшава стопу приноса и значајно смањује отпад сировина.

Дакле, шта је посебно у овом процесу производње титанијума, који се зове "3Д штампа"?

Постоје значајне разлике у односу на уобичајене технологије 3Д штампања на тржишту

Ако се „титанијумска штампа” коју промовише Епл ставља у цео систем технологије 3Д штампе, иако спада у категорију адитивне производње, то никако није исти тип процеса као 3Д штампа призната у јавности и технологија коју Епл заправо користи.

Типично, главне технологије 3Д штампања се деле на екструзију врућим топљењем (ФДМ) и калуповање светлосном полимеризацијом (СЛА). Разлика између њих је очигледна: први користи намотане „пластичне“ жице (као што је ПЛА) као потрошни материјал, а материјал се очвршћава кроз процес „грејања{2}}хлађења“; овај други користи специјалну фотоосетљиву смолу за очвршћавање са специфичном таласном дужином светлости (углавном ултраљубичастим зрацима) на фиксним тачкама како би се изградио модел слој по слој.

Предности светлосне полимеризације (СЛА) у односу на ФДМ технологију су истакнуте – задржавање детаља обликованог модела далеко премашује оно код ФДМ процеса. Међутим, без обзира на то колико је изглед светло{1}}очвршћеног модела близак металној текстури, он је и даље полимерна структура са инхерентним недостацима у смислу чврстоће, отпорности на високе температуре и отпорности на корозију. Ова технологија је погодна само за тестирање стила и верификацију склапања и не може се користити у производњи стварних производа као што су мобилни телефони и кућишта за сатове.

Говорећи о Аппле-у, процес ласерског топљења метала (СЛМ) који је примењен овога пута има сличан изглед технологији полимеризације светлом, али је његова основна технологија суштински другачија:
 

У суштини, процес ласерског топљења метала користи ласерску енергију за топљење металног праха и обликовање слој по слој. У поређењу са СЛА технологијом, сировина СЛМ није течна смола, већ титанијум у праху пречника само десетине микрона. Његов извор енергије није ултраљубичасто, већ више ласера{2}} високе енергије; Коначни производ није пластични модел, већ метална конструкција која се може накнадно обрадити.

Према Аппле-у, строго контролише пречник сировина титанијум у праху како би се осигурало да се дебљина сваког слоја тачно контролише на 60 микрона током штампања; Истовремено, метода синхроног штампања са вишеструким ласерским низовима се користи да би се омогућило сировинама титанијумског праха да формирају континуирану и густу структуру металне структуре.

Међутим, „штампање“ производње металних адитива је само почетна тачка. Још увек постоји мала количина пора и напона унутар штампаних титанијумских структурних делова, које треба згуснути врућим изостатичким пресовањем да би се унутрашња структура приближила нивоу отковака. Његова површина је такође тешко формирати у једном тренутку, и мора се ослањати на накнадне ЦНЦ процесе завршне обраде и полирања.
 

Може ли процес ласерског топљења метала заиста отворити еру "титанијума"?

Из перспективе Аппле-овог технолошког тока, процес ласерског топљења метала није „технологија спремна-за-употребу“, а формирани титанијумски структурни делови и даље морају да прођу кроз више процеса као што су топло изостатичко пресовање, ЦНЦ дорада и полирање. Пошто је процес тако сложен, зашто је Аппле ипак одлучио да га директно стави у производњу? (Према Аппле-у, сва кућишта за Аппле Ватцх Ултра 3 и титанијумско кућиште С11 ове године су произведена поступком 3Д штампања.)
Разлог је једноставан: процес ласерског топљења метала може значајно смањити материјални отпад у процесу производње уз повећање стопе приноса.
Традиционална машинска обрада титанијума се ослања на ковање и мора бити исечена из гредице која је много већа од готовог производа. Сам титанијум се тешко сече и има лошу топлотну проводљивост, а када је структура сложена, стопа приноса обраде ће "ронити". У ствари, разлог зашто су дигитални производи који користе титанијум скупи је тај што њихови неконтролисани трошкови обраде чине већину.

Технологија ласерског топљења метала превазилази ограничења традиционалне обраде метала: елиминише средње кораке формирања традиционалних процеса, завршавајући већину обликовања запремине током фазе штампања, значајно побољшавајући коришћење материјала. Према подацима које је објавио Аппле, ова технологија може да уштеди 50% сировина-што је еквивалентно „производњи два сата од материјала од којег је направљен један“. Аппле процењује да је овим новим процесом само ове године уштеђено преко 400 тона титанијумских сировина.

 

Поред уштеде сировина, технологија ласерског топљења метала такође може значајно побољшати стопу приноса делова од титанијума. Пошто је главна структура већ формирана у фази штампања, накнадна ЦНЦ обрада треба да се фокусира само на прецизност и квалитет површине и више не предузима велике-задатке уклањања материјала, чиме се значајно смањују ризици обраде.

Поред тога, технологија ласерског топљења метала доноси степен слободе дизајну производа који је тешко постићи традиционалним процесима.

На пример, Аппле-ов истакнути Аппле Ватцх Ултра 3, са својим сложеним закривљеним површинама које се суочавају са великим изазовима у ЦНЦ обрадним системима, понекад чак захтева вишеструке промене алата; Минијатурна величина паметног сата такође ограничава унутрашњу путању обраде и понекад захтева прилагођене посебне алате. Међутим, увођење ласерске технологије топљења метала разбило је окове дизајна са инжењерског нивоа, омогућавајући посебне структуре које се не могу постићи због тачности обраде и трошкова.

Стога, Леи Тецхнологи верује да ако кинеска индустрија паметних телефона жели заиста да прати „еру титанијума” коју је предводио Аппле у погледу материјала, уместо да остане само на „титанијумској” површинској обради, мора да уведе ласерско топљење метала или процесе ласерског синтеровања како би овај нови материјал третирао на нови начин.

Да ли домаћи мобилни телефони могу да користе процес ласерског топљења метала?

Али поставља се и питање, будући да је ово кључни процес „титанијумске ере“, зашто се домаћи брендови мобилних телефона нису раније огласили?
Ако желите да кажете да ли домаћи брендови имају могућност ласерског топљења метала, одговор је наравно да. У коначној анализи, процес ласерског топљења метала је такође врста производње адитива за метал, а ланац домаће индустрије адитива је изузетно потпун: од опреме за атомизацију праха титанијума до машине за ласерско топљење метала, до следећег пето-осног ЦНЦ-а и аутоматске инспекције, цела карика за обраду има могућност производње у великим размерама. Другим речима, домаћи произвођачи имају „индустријску основу“ да направе ласерски метални титанијумски средњи оквири, а технички праг не постоји.

 

Конкуренција за ресурсе у оквиру Андроид водећих телефона је жестока, са основним модулима као што су системи за обраду слике, структуре шарки и брзо пуњење батерије, а сви се такмиче за ограничене буџете. У поређењу са надоградњом која директно побољшава корисничко искуство, потенцијал за повећање вредности оквира од легуре титанијума је релативно ограничен. Иако се технологија ласерског топљења метала може користити за производњу титанијумских оквира и кључних компоненти попут склопивих шарки екрана, обим производње компоненти шарки остаје занемарљив у смислу амортизације трошкова овог процеса.

Међутим, мора се нагласити да за домаће брендове мобилних телефона који имају за циљ да продру на врхунско{0}}тржиште, технологија ласерског топљења метала остаје кључна област за развој. Овај процес пробија ограничења традиционалног ковања и ЦНЦ обраде, поседујући већу свестраност. Може се применити на мале компоненте као што су кућишта за сатове и украсни прстенови за сочива, као и за производњу шарки екрана и још већих компоненти. По мишљењу компаније Леи Тецхнологи, ово није{4}}натегнута идеја.

Где ће Аппле на крају довести своје материјалне иновације за своје уређаје? На основу претходне анализе, суштинско питање лежи у балансирању између технолошких иновација и изводљивости масовне производње. Док ласерско топљење метала показује предности у преради легуре титанијума, брза итерација и фрагментирана дистрибуција СКУ Андроид уређаја отежавају амортизацију трошкова овог процеса. Међутим, за домаће произвођаче који траже врхунска-пробоја, ово остаје вредан диференцирани пут за истраживање. Аппле-ови потези могу открити да се материјална револуција на крају мора вратити на суштину корисничког искуства, умјесто да једноставно слиједи напредне производне процесе.
 

Вратимо се на Аппле. Иако само иПхоне Аир, „нестандардни модел“, задржава титанијумски оквир у најновијој линији иПхоне-а-а иПхоне Аир континуирано користи титанијумски оквир искључиво због тога што је производ развијен отприлике у исто време као и иПхоне 16 – извесно је да Аппле-ова потрага за титанијумским рамовима, или боље речено, неће престати са Аир-ом уопште.

Као што сви знају, периферни производи као што су Аппле Ватцх и иПад су увек били Аппле-ов полигон за тестирање, служећи као прави{0}}светски тестови за будуће иПхоне технологије. Чак и из инжењерске перспективе, будући склопиви иПхоне ће неизбежно користити титанијум да би обезбедио чврстоћу тела и шарке.

Из ове перспективе, и узимајући у обзир карактеристике ласерске технологије топљења метала, Леи Тецхнологи верује да титанијум има много више примена у Аппле-овим системима. Међутим, у поређењу са промотивнијом употребом титанијумских оквира, будуће примене титанијума могу нагласити практичност. На пример, могао би да се користи у комбинацији са кућиштима од рециклираног алуминијума за прављење титанијумских структурних компоненти на одређеним локацијама као што су шарке, средина оквира и УСБ-Ц портови, за јачање целокупне структуре или за производњу специјалних делова које је тешко обрадити традиционалним методама.А да ли ће титанијумски рамови до тада поново постати популарни, не могу са сигурношћу рећи. Лично, увек сам волео материјале високе{1}}врсте као што су нерђајући челик и титанијум за дизајн оквира; након што је иПхоне 17 Про прешао на алуминијум, директно сам истакао да „алуминијумски рамови нису тако-и издржљиви као оквири од титанијума.“
Међутим, ако оквир од легуре алуминијума може бити издржљив као оквир од титанијума са структурним ојачањем компоненти од титанијума, онда барем за већину рационалних потрошача „дебата алуминијума против титанијума“ више неће бити важна.