3D-drukāts titāna korpuss! Apple jaunais process ir pārsteidzošs: tas nav tikai pulksteņa maiņa.
Daudziem nemanot, Apple ir paveikusi vēl vienu lielu lietu.
Pirms kāda laika Apple proaktīvi "atklāja", ka savos produktos ar titāna rāmjiem, piemēram, Apple Watch Ultra 3, izmanto jaunu "titāna apdrukas" procesu, un pat laida klajā īpašu reklāmas video šim procesam, kas nebija redzēts ilgu laiku.
Spriežot pēc šīs publicitātes "tiešās ietekmes", šī procesa jaunināšana šķiet nedaudz "neapmierinoša", galu galā lielākā daļa Apple Watch Ultra lietotāju nezina, ka Apple ir pieņēmis jaunu ražošanas procesu, un ir vēl grūtāk uztvert procesa jaunināšanas radīto "tehnisko optimizāciju".
Tomēr, pēc Xiaolei domām, šāda veida procesa inovācija, kas "lietotājiem ir grūti noteikt atšķirību", tikai izceļ Apple titāna drukāšanas procesa panākumus, - panākot tādu pašu produkta veiktspēju par zemākām izmaksām, ievērojami uzlabojot ražas līmeni un ievērojami samazinot izejvielu atkritumus.
Tātad, kas ir īpašs šajā titāna ražošanas procesā, ko sauc par "3D drukāšanu"?
Pastāv būtiskas atšķirības no tirgū izplatītajām 3D drukas tehnoloģijām
Ja Apple reklamētā "titāna druka" tiek ievietota visā 3D drukas tehnoloģiju sistēmā, lai gan tā pieder pie aditīvās ražošanas kategorijas, tas nekādā gadījumā nav tāds pats process kā sabiedrībā atzītā 3D druka un Apple faktiski izmantotā tehnoloģija.
Parasti galvenās 3D drukāšanas tehnoloģijas tiek iedalītas karstās kausēšanas ekstrūzijas (FDM) un gaismas cietēšanas formēšanas (SLA). Atšķirība starp abiem ir acīmredzama: pirmajā kā palīgmateriāli tiek izmantoti satīti "plastmasas" vadi (piemēram, PLA), un materiāls tiek sacietēts, izmantojot "sildīšanas{2}}dzesēšanas" procesu; pēdējā izmanto īpašu gaismjutīgu sveķu šķīdumu, lai fiksētos punktos sacietētu ar noteiktu gaismas viļņa garumu (galvenokārt ultravioletajiem stariem), lai izveidotu modeli slāni pa slānim.
Gaismas sacietēšanas (SLA) priekšrocības salīdzinājumā ar FDM tehnoloģiju ir pamanāmas – formētā modeļa detaļu saglabāšana ievērojami pārsniedz FDM procesa detaļu saglabāšanu. Tomēr neatkarīgi no tā, cik tuvs ir vieglā-cietinātā modeļa izskats metāliskajai tekstūrai, tā joprojām ir polimēra struktūra ar raksturīgiem trūkumiem attiecībā uz izturību, izturību pret augstu temperatūru un izturību pret koroziju. Šī tehnoloģija ir piemērota tikai stila testēšanai un montāžas pārbaudei, un to nevar izmantot tādu faktisku produktu kā mobilo tālruņu un pulksteņu korpusu ražošanā.
Runājot par Apple, šoreiz izmantotajam lāzera metāla kausēšanas procesam (SLM) ir līdzīgs gaismas cietēšanas tehnoloģijai, taču tā pamattehnoloģija būtiski atšķiras:
Lāzera metālu kausēšanas process pamatā izmanto lāzera enerģiju, lai izkausētu metāla pulverus un veidotu tos slāni pa slānim. Salīdzinot ar SLA tehnoloģiju, SLM izejviela ir nevis sveķu šķidrums, bet titāna pulveris, kura diametrs ir tikai desmitiem mikronu. Tā enerģijas avots nav ultravioletais, bet gan vairāki augstas{2}enerģijas lāzeri; Galaprodukts nav plastmasas modelis, bet gan metāla konstrukcija, ko pēc tam var apstrādāt.
Saskaņā ar Apple teikto, tas stingri kontrolē titāna pulvera izejvielu diametru, lai nodrošinātu, ka katra slāņa biezums drukāšanas laikā tiek precīzi kontrolēts ar 60 mikroniem; Tajā pašā laikā tiek izmantota sinhronās drukāšanas metode ar vairākiem lāzera blokiem, lai titāna pulvera izejvielas veidotu nepārtrauktu un blīvu metāla struktūras struktūru.
Tomēr metāla piedevu ražošanas "drukāšana" ir tikai sākuma punkts. Apdrukātajās titāna konstrukcijas daļās joprojām ir neliels poru un spriegumu daudzums, kas ir jāsablīvē ar karstu izostatisku presēšanu, lai iekšējā struktūra būtu tuvu kalumu līmenim. Tās virsmu ir arī grūti veidot vienā reizē, un tai ir jāpaļaujas uz turpmākiem CNC apdares un pulēšanas procesiem.
Vai lāzera metāla kausēšanas process patiešām var atvērt "titāna" laikmetu?
No Apple tehnoloģiskās plūsmas viedokļa lāzera metāla kausēšanas process nav "lietošanai gatava{0}}tehnoloģija", un izveidotajām titāna konstrukcijas daļām joprojām ir jāveic vairāki procesi, piemēram, karstā izostatiskā presēšana, CNC apdare un pulēšana. Tā kā process ir tik sarežģīts, kāpēc Apple tomēr izvēlējās to nodot tieši ražošanā? (Saskaņā ar Apple teikto, visi Apple Watch Ultra 3 un titāna korpusa S11 korpusi šogad tiek ražoti, izmantojot 3D drukas procesu.)
Iemesls ir vienkāršs: lāzera metāla kausēšanas process var ievērojami samazināt materiālu atkritumus ražošanas procesā, vienlaikus palielinot ražas rādītājus.
Tradicionālā titāna apstrāde balstās uz kalšanu, un tā ir jāizgriež no sagataves, kas ir daudz lielāka par gatavo produktu. Titānu pats par sevi ir grūti sagriezt, un tam ir slikta siltumvadītspēja, un, tiklīdz struktūra ir sarežģīta, apstrādes ražība "nirst". Patiesībā iemesls, kāpēc digitālie produkti, kuros izmanto titānu, ir dārgi, ir tas, ka lielāko daļu veido to nekontrolējamās apstrādes izmaksas.
Metāla lāzerkausēšanas tehnoloģija pārvar tradicionālās metālapstrādes ierobežojumus: tā novērš tradicionālo procesu starpposmus, pabeidzot lielāko daļu tilpuma formēšanas drukāšanas posmā, ievērojami uzlabojot materiālu izmantošanu. Saskaņā ar Apple publicētajiem datiem šī tehnoloģija var ietaupīt 50% izejmateriālu, kas ir līdzvērtīgi "divu pulksteņu ražošanai, izmantojot materiālu, no kura tika izgatavots viens". Apple lēš, ka šis jaunais process šogad vien ir ietaupījis vairāk nekā 400 tonnas titāna izejvielu.
Papildus izejvielu taupīšanai lāzera metāla kausēšanas tehnoloģija var arī ievērojami uzlabot titāna detaļu ražības līmeni. Tā kā galvenā struktūra jau ir izveidota drukāšanas stadijā, turpmākajā CNC apstrādē ir jākoncentrējas tikai uz precizitāti un virsmas kvalitāti, un vairs nav jāveic liela apjoma materiālu noņemšanas darbi, tādējādi ievērojami samazinot apstrādes riskus.
Turklāt lāzera metāla kausēšanas tehnoloģija sniedz produkta dizainam zināmu brīvības pakāpi, ko ir grūti sasniegt ar tradicionālajiem procesiem.
Piemēram, Apple izceltais Apple Watch Ultra 3 ar sarežģītām izliektajām virsmām, kas saskaras ar lieliem izaicinājumiem CNC apstrādes sistēmās, dažreiz pat prasa vairākas instrumentu maiņas; Viedpulksteņa miniatūrais izmērs ierobežo arī iekšējo apstrādes ceļu, un dažreiz ir nepieciešami īpaši pielāgoti instrumenti. Tomēr metāla lāzerkausēšanas tehnoloģijas ieviešana ir norāvusi projektēšanas važas no inženiertehniskā līmeņa, ļaujot izveidot īpašas konstrukcijas, kuras nav iespējams sasniegt apstrādes precizitātes un izmaksu problēmu dēļ.
Tāpēc Lei Technology uzskata, ka, ja Ķīnas viedtālruņu nozare vēlas patiesi sekot Apple vadītajai "titāna ērai" materiālu ziņā, nevis tikai palikt pie "titāna" virsmas apstrādes, tai ir jāievieš lāzera metāla kausēšanas vai lāzera saķepināšanas procesi, lai šo jauno materiālu apstrādātu jaunā veidā.
Vai vietējie mobilie tālruņi var izmantot metālu lāzerkausēšanas procesu?
Bet rodas arī jautājums, jo tas ir galvenais "titāna laikmeta" process, kāpēc vietējie mobilo tālruņu zīmoli nesekoja agrāk?
Ja vēlaties pateikt, vai vietējiem zīmoliem ir iespēja veikt metāla lāzerkausēšanas procesu, atbilde, protams, ir jā. Galu galā lāzera metāla kausēšanas process ir arī sava veida metāla piedevu ražošana, un vietējā piedevu ražošanas nozares ķēde ir ļoti pilnīga: no titāna pulvera izsmidzināšanas iekārtām līdz metāla kausējuma formēšanas iekārtai, līdz sekojošai piecu -asu CNC un automātiskai pārbaudei, visa apstrādes saite spēj ražot plašā mērogā. Citiem vārdiem sakot, vietējiem ražotājiem ir "rūpnieciskais pamats", lai izgatavotu lāzera metāla kausētus titāna vidējos rāmjus, un nav tehniska sliekšņa.
Konkurence par resursiem Android vadošajos tālruņos ir sīva, un galvenie moduļi, piemēram, attēlveidošanas sistēmas, viru struktūras un ātra akumulatora uzlāde, sacenšas par ierobežotu budžetu. Salīdzinot ar jauninājumiem, kas tieši uzlabo lietotāja pieredzi, titāna sakausējuma rāmju vērtības uzlabošanas potenciāls ir salīdzinoši ierobežots. Lai gan lāzera metāla kausēšanas tehnoloģiju var izmantot, lai ražotu titāna rāmjus un galvenos komponentus, piemēram, salokāmas ekrāna eņģes, eņģes komponentu ražošanas apjoms joprojām ir niecīgs šī procesa izmaksu amortizācijas ziņā.
Tomēr ir jāuzsver, ka vietējiem mobilo tālruņu zīmoliem, kuru mērķis ir iekļūt augstākās klases tirgū-, metāla kausēšanas lāzera tehnoloģija joprojām ir galvenā attīstības joma. Šis process pārkāpj tradicionālās kalšanas un CNC apstrādes ierobežojumus, nodrošinot lielāku daudzpusību. To var pielietot mazām detaļām, piemēram, pulksteņu korpusiem un objektīvu dekoratīvajiem gredzeniem, kā arī ekrāna eņģes un vēl lielāku komponentu izgatavošanai. Pēc Lei Technology domām, šī ideja nav tālu{4}.
Kur Apple galu galā virzīs materiālu inovācijas savām ierīcēm? Pamatojoties uz iepriekšējo analīzi, galvenā problēma ir līdzsvarot tehnoloģiskās inovācijas ar masveida ražošanas iespējamību. Lai gan metāla kausēšana ar lāzeru demonstrē priekšrocības titāna sakausējuma apstrādē, Android ierīču ātrā iterācija un sadrumstalotā SKU izplatīšana apgrūtina šī procesa izmaksu amortizāciju. Tomēr vietējiem ražotājiem, kas tiecas pēc augstākās klases sasniegumiem-, tas joprojām ir vērtīgs un atšķirīgs ceļš, ko izpētīt. Apple soļi var atklāt, ka materiālajai revolūcijai galu galā ir jāatgriežas pie lietotāju pieredzes būtības, nevis vienkārši jāīsteno progresīvi ražošanas procesi.
Atgriezīsimies pie Apple. Lai gan tikai iPhone Air, "nestandarta modelis", jaunākajā iPhone klāstā ir saglabāts titāna ietvars,-un iPhone Air joprojām izmanto titāna ietvaru tikai tāpēc, ka tas ir produkts, kas izstrādāts aptuveni tajā pašā laikā kā iPhone 16, ir skaidrs, ka Apple centieni pēc titāna rāmjiem vai, drīzāk, iPhone, neapstāsies.
Kā visi zina, perifērijas izstrādājumi, piemēram, Apple Watch un iPad, vienmēr ir bijuši Apple testēšanas lauki, kas kalpo kā reāli{0}}pasaules testi nākotnes iPhone tehnoloģijām. Pat no inženierijas viedokļa nākotnes salokāmajā iPhone neizbēgami tiks izmantots titāns, lai nodrošinātu korpusa un eņģes izturību.
No šī perspektīvas un ņemot vērā metālu lāzerkausēšanas tehnoloģijas īpašības, Lei Technology uzskata, ka titānam ir daudz vairāk pielietojumu Apple sistēmās. Tomēr, salīdzinot ar titāna rāmju reklamēšanu, turpmākie titāna pielietojumi var uzsvērt praktiskumu. Piemēram, to var izmantot kopā ar pārstrādāta alumīnija korpusiem, lai izveidotu titāna konstrukcijas komponentus noteiktās vietās, piemēram, eņģēs, rāmja vidū un USB-C pieslēgvietās, nostiprinot kopējo struktūru vai lai ražotu īpašas detaļas, kuras ir grūti apstrādāt, izmantojot tradicionālās metodes.Par to, vai titāna rāmji līdz tam laikam atkal kļūs populāri, nevaru droši pateikt. Personīgi man vienmēr ir patikuši augstas-izturības materiāli, piemēram, nerūsējošais tērauds un titāns rāmju dizainam; pēc tam, kad iPhone 17 Pro pārgāja uz alumīniju, es tieši norādīju, ka "alumīnija rāmji nav tik augstas klases un izturīgi kā titāna rāmji."
Tomēr, ja alumīnija sakausējuma rāmis var būt tikpat izturīgs kā titāna rāmis ar titāna komponentu strukturālo pastiprinājumu, tad vismaz lielākajai daļai racionālu patērētāju "alumīnija pret titānu debates" vairs nebūs svarīgas.