Anwendung von 3D-gedruckter Titanlegierung in Produkten von Apple, Honor und anderen
Im Juli 2023 wurde für Huaweis Faltdisplay-Smartphone Honor Magic V2 die Verwendung von 3D-gedruckter Titanlegierung für das Scharnier angekündigt. Dies markierte die erste großflächige Anwendung von 3D-Druck in der Unterhaltungselektronik. Laut Bloomberg wird das Gehäuse der Apple Watch Series 9 im 3D-Druckverfahren aus Edelstahl im Binder-Jetting-Verfahren hergestellt. Die digitale Krone, die Seitentasten und einige weitere Bedientasten der Apple Watch Ultra werden im 3D-Druckverfahren aus Titanlegierung im Pulverbettverfahren (L-PBF) hergestellt. Sollten die Tests der Smartwatch erfolgreich verlaufen, könnte Apple diese Technologie in den kommenden Jahren in weiteren Produkten einsetzen.
Im September 2023 stellte Apple auf seiner Herbstveranstaltung das neue iPhone 15 Pro und die Apple Watch Ultra 2 vor, beide mit Rahmen aus Titanlegierung. Im Oktober veröffentlichte Xiaomi die Xiaomi 14-Serie, darunter eine spezielle Titanversion des Xiaomi 14 Pro. Zu diesen 3C-Produkten mit Titanmaterialien gehören die Scharnierabdeckung des Honor-Faltbildschirms und das Gehäuse der Apple Watch Ultra 2, die vollständig aus Titanlegierung gefertigt sind. Im Gegensatz dazu verwenden Apple- und Xiaomi-Telefone Titan-Aluminium-Verbundwerkstoffe, bei denen die innere Grundplatte aus Aluminium und der äußere Rahmen aus Titan besteht. Apple verwendet eine Titanlegierung, während Xiaomi 99 % reines Titan verwendet. Im Vergleich zu den bisher in der 3C-Industrie weit verbreiteten Aluminiumlegierungen und Edelstahl ist die CNC-Bearbeitung von Titanlegierungen deutlich schwieriger, was den 3D-Druck zu einem vielversprechenden alternativen Verarbeitungsverfahren macht.
Mit der Demonstrationswirkung führender Hersteller wird erwartet, dass die 3D-Drucktechnologie auf mehr Produkte der Unterhaltungselektronik ausgeweitet wird, und die Anwendung von Titanlegierungen in der 3C-Industrie ist bereits zu einem Trend geworden.
Zukünftiges Marktpotenzial
Betrachtet man das Marktpotenzial von 3D-gedruckten Titanlegierungen im Bereich der Unterhaltungselektronik, so gibt es derzeit drei Arten von Komponenten aus Titanlegierungen. Laut Fachinstituten wird der Markt 6 Milliarden Yuan umfassen, wenn die Marktdurchdringung von 3D-gedruckten Scharnieren aus Titanlegierungen bis 2027 50 % erreicht. Für Smartphone-Rahmen und Smartwatches wird basierend auf Schätzungen der Smartphone- und Smartwatch-Auslieferungen, vernünftigen Annahmen zu Marktdurchdringungsraten, Wertanteilen, Verbrauch pro Einheit, Titanlegierungspreisen und Pulvernutzungsraten prognostiziert, dass bis 2027 bei einer Marktdurchdringung von 20 % des 3D-Drucks der globale Markt für Smartphones 48,635 Milliarden Yuan und für Smartwatches 6,342 Milliarden Yuan betragen wird. Der chinesische Markt wird 10,82 Milliarden Yuan bzw. 3,18 Milliarden Yuan umfassen.
Einige Institutionen gehen davon aus, dass sich die kumulierten Marktgrößen für 3D-gedruckte Titanlegierungsprodukte, 3D-Druckgeräte, 3D-Druckpulver, 3D-Drucklaser und 3D-Druckgalvanometer zwischen 2023 und 2027 auf 19,843 Milliarden Yuan, 16,44 Milliarden Yuan, 2,419 Milliarden Yuan, 941 Millionen Yuan bzw. 1,222 Milliarden Yuan belaufen werden, wenn bis 2027 eine Marktdurchdringung von 80 % bei 3D-gedruckten Titanlegierungsscharnierabdeckungen für Klappdisplays, 80 % bei 3D-gedruckten Titanlegierungsgehäusen für Apple Watches und 25 % bei 3D-gedruckten Titanlegierungsrahmen für iPhones erreicht wird.
Mit der Weiterentwicklung der 3D-Drucktechnologie erweitern sich auch ihre Anwendungsbereiche. Dies wird durch Forschung, Entwicklung und die Herstellung neuer Produkte vorangetrieben und erweitert sich kontinuierlich. Immer mehr Branchen stellen auf die additive Fertigung um.
Laut Statistiken von Wohlers Associates, einem auf additive Fertigung spezialisierten US-Beratungsunternehmen, belief sich der weltweite Produktionswert der additiven Fertigung (einschließlich Produkte und Dienstleistungen) im Jahr 2021 auf 15,244 Milliarden US-Dollar, was einem Anstieg von 19,50 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Nach über 30 Jahren Entwicklung befindet sich die additive Fertigungsbranche nun in einer Wachstumsphase und verzeichnet in den letzten Jahren ein rasantes Wachstum. Wohlers prognostiziert, dass der Umsatz der additiven Fertigung bis 2025 voraussichtlich 29,8 Milliarden US-Dollar erreichen wird, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 18,24 %. Bis 2030 wird ein Umsatz von 85,3 Milliarden US-Dollar erwartet, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 23,41 %.