3D プリントは家電製品へのチタン材料の応用をどのように変えるのでしょうか?

出典: © Apple Inc.|iPhone Duoのレンダリング

 

 

「宇宙時代の金属」として知られるチタン合金は、高強度、軽量、優れた耐食性、良好な生体適合性を特徴としています。これらは航空宇宙およびハイエンド医療分野で広く使用されています。それにもかかわらず、従来の鍛造と CNC 機械加工はコストが高く、材料の大量廃棄が発生し、複雑なコンポーネントの製造が難しいため、家庭用電化製品への大規模な採用が妨げられてきました。

 

従来の CNC はサブトラクティブ製造プロセスです。チタンブランクスの材料利用率はわずか30～40％に過ぎず、大量のチタンが金属チップとなって発生します。また、工具の摩耗が激しく効率が低いうえ、中空構造や格子構造などの統合された複雑な構造の製造が困難です。これまでチタン合金は主にスマートフォン、スマートウォッチ、折りたたみ式デバイスの高級装飾部品としてのみ採用されており、その構造上の利点を活用することができませんでした。金属3Dプリンティング技術の進歩により、100万個規模の量産が可能となり、チタン合金家電製品にも進出しています。

 

 

1.革新的な製造ロジック

超微粒子球状チタン粉末を原料として使用し、レーザー溶解および蒸着によってコンポーネントを層ごとに形成します。

 

2.非常に高い材料利用率

ほぼ 100% の材料利用率により、原材料のロスが大幅に削減されます。

 

3.高い成形自由度

内部格子、中空流路、異形補強リブなど、従来のプロセスでは達成できない複雑な構造のモノリシック製造が可能になります。

 

4.性能と軽量化のバランス

構造剛性、耐落下性、耐腐食性を維持しながら重量を削減します。

 

5.民生用電子機器の要件との調整

「より薄く、より軽く、より堅牢に」という家庭用電化製品の中核的な要求を完全に満たします。

 

 

1.アップル

Apple Watch Ultra 3 とチタン版 Series 11 のケースには、100% 航空宇宙グレードのリサイクルチタンパウダーを使用した 3D プリンティング技術が採用されています。各時計のケースは何百もの粉末層を積み重ねて作られており、原材料の消費量を 50% 削減し、年間 400 トン以上のチタン原料を節約し、大規模な商業展開を実現しています。

 

2.iPhone

3D プリントされたチタン合金が、USB-C 搭載の iPhone Air のコンポーネントに導入されました。

 

3.国内メーカー（OPPO、Honor）

3D プリントされたチタン合金は、折りたたみ式携帯電話のヒンジとエンド キャップに適用されています。これにより、デバイスの軽量化、ヒンジのスリム化、構造強度の向上が実現され、折りたたみ式デバイスの小型化のボトルネックが解消されます。

 

 

1.コアの変革

これは単なる材料の代替をはるかに超えたものです。-これは消費者向け電子機器の設計パラダイムにおける革命です。

逆の設計ロジック: 従来の設計は製造上の制約に対応する必要があります。 3D プリントにより、製造プロセスが設計意図に従うことが可能になります。

 

2.構造統合のメリット

強化構造、アンテナのクリアランス、防水シーリングなどの機能を限られたスペース内に統合できるため、部品点数が削減され、組み立てが簡素化されます。

 

3.材料性能の向上

アルミニウム合金とステンレス鋼をチタン合金に置き換えることで、デバイス全体の重量が軽減され、耐傷性と耐腐食性が向上します。

 

4.メリットを設定した商品カテゴリー

ウェアラブル、折りたたみ式スマートフォン、高級イヤホン、ポータブル ラップトップ、その他のハイエンド ハードウェアは、製品アップグレードのための新たな手段を獲得しています。

 

 

サポートするサプライチェーンセグメント全体の進歩により、チタン素材の普及が加速します。球状チタン粉末の製造、印刷設備、後処理研磨および表面着色技術の継続的な改善と、国産チタン粉末のコスト低下により、3D プリントされたチタン合金は、高コストのカスタム部品から家電製品のコスト枠組みに適合する材料に変わりつつあります。一方、リサイクルチタン粉末の大規模な適用は、製品のパフォーマンスと低炭素製造を両立させ、世界的ブランドのカーボンニュートラル戦略と一致し、高級消費財のグリーンサプライチェーンの重要な柱となっています。

 

 

業界の将来のロードマップは明確です。採用はスマートウォッチの筐体、折りたたみ式携帯電話のヒンジ、小型​​のインターフェイス コンポーネントから始まり、その後、スマートフォンのミドル フレームやラップトップの筐体などの大型の構造部品に拡大されることになります。機器の能力、印刷速度、歩留まりが向上し続けるにつれて、3D プリントされたチタン合金は主力デバイスから幅広いミッドエンドからハイエンドの 3C 製品に広がるでしょう。

 

家庭用電化製品におけるチタン合金の使用は、もはや概念的な概念ではありません。 3D プリンティングは、チタン加工のコストと成形限界を克服することで、航空宇宙グレードのチタンを 3C 製品の主流の構造材料に変えます。軽量設計、高い信頼性、環境に優しい製造の需要に後押しされ、3D プリントされたチタン合金は家庭用電化製品のハードウェア設計と性能を再構築し、3C 分野におけるチタン材料アプリケーションの全く新しい時代の到来をもたらします。

 

 

Ruihang Group は、チタン製品のニーズを満たす有利な立場にあります。{0}お問い合わせやお見積りにつきましては、こちらまでご連絡くださいSam.Rui@bjrh-titanium.com。