W jaki sposób druk 3D zmienia zastosowanie materiałów tytanowych w elektronice użytkowej?

Źródło: © Apple Inc.|Renderowanie iPhone'a Duo

 

 

Stopy tytanu, zwane „metalami ery kosmicznej”, charakteryzują się dużą wytrzymałością, lekkością, doskonałą odpornością na korozję i korzystną biokompatybilnością. Są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym i medycznym. Niemniej jednak konwencjonalne kucie i obróbka CNC wiążą się z wysokimi kosztami, generują znaczne straty materiałowe i utrudniają wytwarzanie złożonych komponentów, co uniemożliwia przyjęcie ich na dużą skalę w elektronice użytkowej.

 

Tradycyjne CNC to subtraktywny proces produkcyjny. Stopień wykorzystania materiału w przypadku półfabrykatów tytanowych wynosi zaledwie 30–40%, a ogromne ilości tytanu zamieniają się w metalowe wióry. Charakteryzuje się również dużym zużyciem narzędzi i niską wydajnością, podczas gdy zintegrowane złożone struktury, takie jak struktury puste i kratowe, są trudne do wytworzenia. Wcześniej stopy tytanu były najczęściej stosowane jedynie jako wysokiej jakości elementy dekoracyjne smartfonów, inteligentnych zegarków i urządzeń składanych, a ich zalety strukturalne nie mogły zostać wykorzystane. Dzięki postępowi w technologii druku 3D metali, który umożliwia masową produkcję w skali miliona sztuk,stopy tytanuwkraczają do elektroniki użytkowej.

 

 

1. Innowacyjna logika produkcji

Wykorzystując ultradrobny sferyczny proszek tytanu jako surowiec, komponenty są formowane warstwa po warstwie poprzez stapianie i osadzanie laserowe.

 

2. Wyjątkowo wysokie wykorzystanie materiału

Prawie 100% wykorzystanie materiału drastycznie zmniejsza straty surowców.

 

3. Wysoka swoboda formowania

Umożliwia monolityczną produkcję skomplikowanych struktur nieosiągalnych w tradycyjnych procesach, w tym krat wewnętrznych, pustych kanałów przepływowych i profilowanych żeber wzmacniających.

 

4. Zrównoważona wydajność i lekkość

Zmniejsza wagę, zachowując jednocześnie sztywność konstrukcyjną, odporność na upadki i korozję.

 

5.Dostosowanie do wymagań elektroniki użytkowej

Doskonale spełnia podstawowe wymagania elektroniki użytkowej w zakresie „cieńszych, lżejszych i solidniejszych” produktów.

 

 

1.Jabłko

W obudowach Apple Watch Ultra 3 i tytanowej serii 11 zastosowano technologię druku 3D przy użyciu proszku tytanowego pochodzącego w 100% z recyklingu, pochodzącego z przemysłu lotniczego. Każda koperta zegarka jest zbudowana poprzez ułożenie setek warstw proszku, co pozwala zmniejszyć zużycie surowców o 50% i zaoszczędzić ponad 400 ton surowca tytanowego rocznie, co oznacza wdrożenie komercyjne na dużą skalę.

 

2.iPhone

Wprowadzono drukowany w 3D stop tytanu dla komponentów iPhone’a Air wyposażonego w złącze USB‑C.

 

3. Producenci krajowi (OPPO, Honor)

Wydrukowany w 3D stop tytanu jest nakładany na zawiasy i zaślepki składanych telefonów. Zapewnia lżejsze urządzenia, cieńsze zawiasy i lepszą wytrzymałość konstrukcyjną, eliminując wąskie gardła w miniaturyzacji urządzeń składanych.

 

 

1. Transformacja rdzenia

To znacznie więcej niż tylko zastąpienie materiału -. To rewolucja w paradygmatach projektowania elektroniki użytkowej.

Odwrócona logika projektu: tradycyjne projekty muszą uwzględniać ograniczenia produkcyjne; Druk 3D pozwala, aby procesy produkcyjne były zgodne z założeniami projektu.

 

2.Zalety integracji strukturalnej

Konstrukcje wzmacniające, prześwity antenowe, uszczelnienia wodoodporne i inne elementy można zintegrować w ograniczonych przestrzeniach, zmniejszając liczbę elementów i upraszczając montaż.

 

3. Zwiększona wydajność materiału

Zastąpienie stopów aluminium i stali nierdzewnej stopami tytanu obniża całkowitą masę urządzenia, jednocześnie zwiększając odporność na zarysowania i korozję.

 

4. Kategorie produktów, które przyniosą korzyści

Urządzenia do noszenia, składane smartfony, najwyższej jakości słuchawki douszne, przenośne laptopy i inny wysokiej klasy sprzęt zyskują nowe możliwości ulepszania produktów.

 

 

Postępy we wspierających segmentach łańcucha dostaw przyspieszają penetrację materiałów tytanowych. Ciągłe udoskonalenia w produkcji sferycznego proszku tytanowego, sprzęcie drukarskim, polerowaniu końcowym i technikach barwienia powierzchni, w połączeniu ze spadającymi kosztami proszku tytanowego produkowanego w kraju, sprawiają, że drukowany w 3D stop tytanu z kosztownych części niestandardowych w materiał zgodny z ramowymi kosztami elektroniki użytkowej. Tymczasem zastosowanie na dużą skalę proszku tytanowego pochodzącego z recyklingu pozwala pogodzić wydajność produktu z produkcją niskoemisyjną, dostosowując się do strategii globalnych marek na rzecz neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla i stając się kluczowym filarem ekologicznych łańcuchów dostaw towarów konsumpcyjnych premium.

 

 

Plan działania branży na przyszłość jest jasny: przyjęcie zacznie się od obudów do smartwatchów, zawiasów do składanych telefonów i małych elementów interfejsu, a następnie rozszerzy się na wielkogabarytowe części konstrukcyjne, takie jak środkowe ramki smartfonów i obudowy laptopów. W miarę ciągłego zwiększania wydajności sprzętu, szybkości drukowania i wydajności, drukowany w 3D stop tytanu będzie rozprzestrzeniał się od flagowych urządzeń do szerszej gamy produktów 3C średniej i wysokiej klasy.

 

Zastosowanie stopów tytanu w elektronice użytkowej nie jest już pomysłem koncepcyjnym. Pokonując koszty i tworząc ograniczenia przetwarzania tytanu, druk 3D przekształca tytan lotniczy w główny materiał konstrukcyjny produktów 3C. Kierując się wymaganiami dotyczącymi lekkiej konstrukcji, wysokiej niezawodności i ekologicznej produkcji, drukowany w 3D stop tytanu zmieni konstrukcję sprzętu i wydajność elektroniki użytkowej oraz zapoczątkuje zupełnie nową erę zastosowań materiałów tytanowych w sektorze 3C.

 

 

Grupa Ruihang ma-dobrą pozycję, aby zaspokoić Twoje potrzeby w zakresie produktów tytanowych. W przypadku zapytań i ofert prosimy o kontakt pod adresemSam.Rui@bjrh-titanium.com.