کاربرد آلیاژ تیتانیوم چاپ سه‌بعدی در محصولات اپل، آنر و دیگران

در ژوئیه ۲۰۲۳، گوشی هوشمند تاشوی Honor Magic V2 هواوی از استفاده از فناوری آلیاژ تیتانیوم چاپ سه‌بعدی برای لولای خود خبر داد و اولین کاربرد گسترده چاپ سه‌بعدی در حوزه لوازم الکترونیکی مصرفی را رقم زد. طبق گزارش بلومبرگ، قاب اپل واچ سری ۹ با استفاده از چاپ سه‌بعدی فلز از جنس استیل ضد زنگ ساخته شده است. تاج دیجیتال، دکمه‌های کناری و برخی دیگر از دکمه‌های عملیاتی اپل واچ اولترا با استفاده از چاپ سه‌بعدی فلز از جنس آلیاژ تیتانیوم با روش ذوب پودری (L-PBF) تولید شده‌اند. اگر آزمایش‌های این ساعت هوشمند موفقیت‌آمیز باشد، اپل ممکن است در سال‌های آینده به دنبال استفاده از این فناوری در محصولات بیشتری باشد.

در سپتامبر ۲۰۲۳، اپل در رویداد پاییزی خود از آیفون ۱۵ پرو جدید و اپل واچ اولترا ۲ رونمایی کرد که هر دو دارای قاب آلیاژ تیتانیوم بودند. در ماه اکتبر، شیائومی سری شیائومی ۱۴، از جمله نسخه ویژه تیتانیومی شیائومی ۱۴ پرو را عرضه کرد. در میان این محصولات ۳C که از مواد تیتانیومی استفاده می‌کنند، پوشش لولای صفحه نمایش تاشوی آنر و قاب اپل واچ اولترا ۲ کاملاً از آلیاژ تیتانیوم ساخته شده‌اند. در مقابل، گوشی‌های اپل و شیائومی از مواد کامپوزیت تیتانیوم-آلومینیوم استفاده می‌کنند، که در آن صفحه پایه داخلی از آلومینیوم و قاب بیرونی از تیتانیوم است. اپل از آلیاژ تیتانیوم استفاده می‌کند، در حالی که شیائومی از ۹۹٪ تیتانیوم خالص استفاده می‌کند. در مقایسه با آلیاژ آلومینیوم و فولاد ضد زنگ که قبلاً به طور گسترده در صنعت ۳C استفاده می‌شدند، سختی ماشینکاری CNC آلیاژ تیتانیوم به طور قابل توجهی بیشتر است و چاپ سه‌بعدی را به یک روش پردازش جایگزین امیدوارکننده تبدیل می‌کند.

با توجه به تأثیر نمایشی تولیدکنندگان پیشرو، انتظار می‌رود فناوری چاپ سه‌بعدی به محصولات الکترونیکی مصرفی بیشتری گسترش یابد و کاربرد آلیاژ تیتانیوم در صنعت 3C در حال حاضر به یک روند تبدیل شده است.

پتانسیل بازار آینده

با نگاهی به پتانسیل بازار آلیاژ تیتانیوم چاپ سه‌بعدی در حوزه لوازم الکترونیکی مصرفی، در حال حاضر سه نوع قطعه با استفاده از آلیاژ تیتانیوم وجود دارد. طبق گفته موسسات حرفه‌ای، اگر نرخ نفوذ لولاهای آلیاژ تیتانیوم چاپ سه‌بعدی تا سال ۲۰۲۷ به ۵۰ درصد برسد، فضای بازار به ۶ میلیارد یوان خواهد رسید. برای قاب‌های گوشی‌های هوشمند و ساعت‌های هوشمند، بر اساس تخمین‌های محموله‌های گوشی‌های هوشمند و ساعت‌های هوشمند، فرضیات معقول در مورد نرخ نفوذ، نسبت‌های ارزش، میزان استفاده در هر واحد، قیمت آلیاژ تیتانیوم و میزان استفاده از پودر، پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۲۷، با نرخ نفوذ ۲۰ درصدی چاپ سه‌بعدی، فضای بازار جهانی برای گوشی‌های هوشمند و ساعت‌های هوشمند به ترتیب ۴۸.۶۳۵ میلیارد یوان و ۶.۳۴۲ میلیارد یوان خواهد بود. بازار چین ۱۰.۸۲ میلیارد یوان و ۳.۱۸ میلیارد یوان خواهد بود.

برخی از موسسات معتقدند که با نرخ نفوذ ۸۰ درصدی پوشش‌های لولای آلیاژ تیتانیوم چاپ سه‌بعدی برای صفحه نمایش‌های تاشو، نرخ نفوذ ۸۰ درصدی قاب‌های آلیاژ تیتانیوم چاپ سه‌بعدی برای ساعت‌های اپل و نرخ نفوذ ۲۵ درصدی قاب‌های آلیاژ تیتانیوم چاپ سه‌بعدی برای آیفون‌ها تا سال ۲۰۲۷، اندازه تجمعی بازار از ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۷ برای محصولات آلیاژ تیتانیوم چاپ سه‌بعدی، تجهیزات چاپ سه‌بعدی، پودر چاپ سه‌بعدی، لیزرهای چاپ سه‌بعدی و گالوانومترهای چاپ سه‌بعدی به ترتیب ۱۹.۸۴۳ میلیارد یوان، ۱۶.۴۴ میلیارد یوان، ۲.۴۱۹ میلیارد یوان، ۹۴۱ میلیون یوان و ۱.۲۲۲ میلیارد یوان خواهد بود.

با پیشرفت مداوم فناوری چاپ سه‌بعدی، زمینه‌های کاربردی آن نیز در حال گسترش است که این امر به دلیل تحقیق و توسعه و تولید محصولات جدید و گسترش مداوم آن در صنایع پایین‌دستی است. زمینه‌های بیشتری در حال گذار به تولید افزایشی هستند.

طبق آمار Wohlers Associates، یک شرکت مشاوره آمریکایی متخصص در تولید افزایشی، ارزش خروجی تولید افزایشی جهانی (شامل محصولات و خدمات) در سال 2021، 15.244 میلیارد دلار بوده است که نسبت به سال قبل 19.50 درصد افزایش داشته است. پس از بیش از 30 سال توسعه، صنعت تولید افزایشی از دوران نوزادی خود به مرحله رشد در حال حرکت است و روند رشد سریعی را در سال‌های اخیر نشان می‌دهد. Wohlers پیش‌بینی می‌کند که تا سال 2025، انتظار می‌رود مقیاس درآمد تولید افزایشی به 29.8 میلیارد دلار با نرخ رشد مرکب سالانه 18.24 درصد از 2021 تا 2025 برسد. تا سال 2030، انتظار می‌رود به 85.3 میلیارد دلار با نرخ رشد مرکب سالانه 23.41 درصد از 2025 تا 2030 برسد.