3C钛合金结构件加工工艺探索
在智能消费电子产品的快速发展中,钛合金因其高强度、耐腐蚀、轻量化及出色的质感,逐渐成为3C(计算机、通信、消费电子)终端材料的新宠。从苹果、三星到小米、华为等头部厂商,纷纷推出采用钛合金材质的旗舰产品,引领了消费电子行业的新潮流。本文将深入探讨CNC加工、3D打印和MIM(金属粉末注射成型)这三种主要加工工艺在3C钛合金结构件制造中的应用与特点。
CNC加工:传统与精准的完美结合
CNC(计算机数控)加工是一种广泛应用的金属加工技术,它利用计算机程序控制机床进行精确切削或磨削。在钛合金结构件的制造中,CNC加工以其高精度、高效率及良好的工件表面质量而备受青睐。然而,钛合金的高强度和低热导率给CNC加工带来了挑战,如切削困难、加工效率低及刀具磨损严重等问题。尽管如此,随着CNC加工技术的不断进步和良率的提升,其成本逐渐降低,使得CNC加工仍然是当前钛合金结构件制造的主流方式。
3D打印:定制化与复杂性的突破
3D打印技术,又称增材制造技术,为钛合金结构件的制造带来了全新的可能性。通过逐层打印的方式,3D打印可以轻松实现复杂结构的定制化制造,且原料利用率接近100%。与传统的铸造工艺相比,3D打印无需经过挤压、锻造、铸造和二次加工等传统制造步骤,大大缩短了生产周期并降低了成本。特别是在折叠屏手机等高端产品中,3D打印技术已开始逐步导入钛合金结构件的制造中,如荣耀Magic V2中的轴盖便采用了3D打印技术制造。然而,需要注意的是,在大多数情况下,3D打印仍需结合CNC加工以达到最终产品的精度要求。
MIM:高效与近净成形的典范
MIM(金属粉末注射成型)是一种高效的近净成形技术,它通过将金属粉末与粘结剂混合均匀后注射成型,再经过脱脂和烧结等步骤得到最终成品。MIM加工具有原材料利用率高、成型精度高及生产效率高等优点,特别适合大批量快速生产复杂结构的产品。例如,小米14 Ultra钛金属特别版的中框便采用了MIM工艺加工,再经过后期的CNC加工和表面处理,最终呈现出坚固且美观的钛合金结构件。
总结与展望
综上所述,CNC加工、3D打印和MIM等工艺在3C钛合金结构件的制造中各具特色,为钛合金结构件的精准制造和轻量化设计提供了多种选择。然而,当前钛合金3D打印及CNC加工的成本仍然较高,限制了其在消费电子领域的广泛应用。未来,随着技术的不断进步和成本的进一步降低,我们有理由相信钛合金将在更多机型和品类上得到渗透应用,为消费者带来更加优质、轻便的智能消费电子产品。