消费电子落地打开批量制造新场景
2025年2月OPPO发布FindN5折叠屏手机,铰链部分钛合金结构件采用金属3D打印工艺,零件最薄处仅0.15毫米,铰链刚性提升36%。同年9月苹果推出AppleWatchUltra3,采用百分之百再生钛粉,借助3D打印工艺制作钛金属表壳。
早期工厂使用3D打印设备大多用于样品试制,工程师完成零件设计后,打印少量样件核验外观与结构,正式量产阶段依旧选用模具、数控机床等传统加工方式。当前金属3D打印逐步切入手机、智能手表等消费电子产品的量产供应链。从样品验证转向批量供货,意味着厂商需要按照客户排期稳定交付大批量合格零部件,行业内设备端持续提速,同步提升良率、压低单件生产成本。
金属3D打印和传统切削加工的工艺路线存在明显区别。传统数控机床一般在整块金属原料上切除多余材料成型,遇到内部带有复杂弯曲孔道的零件,刀具难以抵达加工位置,只能拆分零件加工后再组装焊接。主流激光粉末床熔融金属3D打印依靠逐层铺粉熔化成型,设备先铺设一层金属粉末,激光依照图纸熔化目标区域,逐层累积完成零件成型。该工艺可以制造传统加工难以实现的复杂结构,减少原材料浪费,打印后的零件一般还需要经过热处理、精密机加工、表面处理,才能满足最终使用标准。
行业整体市场规模持续扩张,2025年全球3D打印市场规模约242亿美元,同比增长10.9%,机构预计2030年规模可达853亿美元,2034年进一步增长至1145亿美元。国内产业规模由2020年208亿元增长至2025年约700亿元,预计2027年突破千亿元。金属3D打印设备全球销量从2015年八百余台增长至2024年两千九百余台,年均复合增速约15.38%。
下游多行业拓展应用空间
消费电子领域钛合金材料在折叠屏、智能手表产品中的使用持续增多。钛合金具备轻量化、高强度特点,但切削加工难度高,导热性能偏弱,切削热量容易聚集磨损刀具,复杂结构件传统加工材料利用率不足三成,大量原料变成废屑。3D打印可以直接成型近净形零件,仅对关键位置做精加工,未熔化的合格粉末回收处理后能够重复利用,成熟工艺下材料利用率可以超过九成,生产良率约百分之九十五,实际数值受零件结构、工艺方案影响。
OPPO钛合金铰链是消费电子典型落地案例,折叠铰链开合频次高,内部空间紧凑,需要兼顾强度、薄度与轻量化,3D打印能够突破传统切削的结构限制。苹果将工艺用于手表表壳,依托再生钛粉打印后配套后处理,满足外观、尺寸以及表面品质要求。消费电子订单体量显著高于航空航天等传统赛道,航空航天零部件单价高但单型号产量有限,手机、手表产品一旦定点,单款产品需求可达百万级别,对供应链产能稳定性、批次一致性要求更高,同时消费电子品牌成本管控严格,倒逼设备端压缩打印时长、降低不良率。
汽车行业应用起步较早,早期多用于概念车研发与样件打样,现阶段在模具领域应用成熟。注塑、压铸模具生产过程需要温控冷却,传统钻孔加工的冷却水路只能走直线,很难贴合产品曲面,造成模具各处冷却速度不均,影响成型品质与生产节拍。金属3D打印可以制作随形冷却水路,通道沿着散热需求区域排布,部分案例显示随形冷却方案能够将模具冷却效率提升三成至五成,缩短生产周期。宝马、小米持续探索增材制造落地,比亚迪仰望U9Xtreme在部分车身结构件上应用3D打印技术。冲压、铸造、机加工仍是汽车主流制造方案,现阶段金属3D打印更多用于复杂模具、轻量化结构件以及传统工艺难以加工的特殊零部件。
人形机器人赛道主要在灵巧手、关节、结构支架上尝试金属3D打印。灵巧手手指内部空间狭小,需要集成传动件、连接件与传感器,传统加工需要拆分多个零件分别制作再装配,3D打印能够一体成型部分复杂结构,减少连接件与装配工序。上臂壳体、关节支架等零件也可以通过拓扑优化减重,在保证结构强度的前提下降低自重。目前已有3D打印企业和机器人厂商协同开发零部件并开展试产,整体行业仍处在产能扩张阶段,后续订单规模取决于整机厂商产品设计方案与出货量。
设备端迭代提速,头部企业推进扩产
金属3D打印转向批量生产之后,打印速度成为设备核心竞争力。激光粉末床熔融设备依靠激光逐层扫描成型,零件体积大或者批量生产时,打印耗时会显著增加。早期设备以单激光、双激光方案为主,成型幅面多在几百毫米级别。新一代工业设备成型尺寸拓展至一米以上,激光器配置提升至八激光、十六激光甚至更多,多激光同步分区加工,缩短单批次生产周期,同时设备需要做好多激光扫描区域衔接管控,规避成型缺陷。
相关公司
铂力特(688333):覆盖金属3D打印设备、粉末、打印服务全链条,传统优势在航空航天,切入消费电子为OPPO供应折叠屏钛合金铰链,同时布局人形机器人结构件制造。
华曙高科(688433):同时布局金属与高分子3D打印设备、配套材料及工业软件,推出铜合金打印光束整形技术,研发人形机器人灵巧手钛合金打印方案,设备装机量持续增长。
002***:激光设备龙头,依托激光器、光路技术储备开发环形光束方案提升打印效率,3D打印业务聚焦消费电子钛合金结构件加工,和3C行业客户开展合作。
688***:机器视觉软硬件供应商,产品包含工业相机、镜头与视觉控制系统,可用于金属3D打印零件尺寸测量、缺陷检测、成型精度校准,已经和3D打印设备及消费电子客户合作。
603***:转型布局钛合金粉末业务,推出多款规格TC4打印钛粉,同步开发钛废料回收制粉技术,尝试降低3D打印原材料成本。
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扫码回复“8-3D打印”查看行业公司介绍,并可免费诊股,还可咨询实操指导服务!
作者:于晓明 执业证书编号:A0680622030012
消费电子落地打开批量制造新场景
2025年2月OPPO发布FindN5折叠屏手机,铰链部分钛合金结构件采用金属3D打印工艺,零件最薄处仅0.15毫米,铰链刚性提升36%。同年9月苹果推出AppleWatchUltra3,采用百分之百再生钛粉,借助3D打印工艺制作钛金属表壳。
早期工厂使用3D打印设备大多用于样品试制,工程师完成零件设计后,打印少量样件核验外观与结构,正式量产阶段依旧选用模具、数控机床等传统加工方式。当前金属3D打印逐步切入手机、智能手表等消费电子产品的量产供应链。从样品验证转向批量供货,意味着厂商需要按照客户排期稳定交付大批量合格零部件,行业内设备端持续提速,同步提升良率、压低单件生产成本。
金属3D打印和传统切削加工的工艺路线存在明显区别。传统数控机床一般在整块金属原料上切除多余材料成型,遇到内部带有复杂弯曲孔道的零件,刀具难以抵达加工位置,只能拆分零件加工后再组装焊接。主流激光粉末床熔融金属3D打印依靠逐层铺粉熔化成型,设备先铺设一层金属粉末,激光依照图纸熔化目标区域,逐层累积完成零件成型。该工艺可以制造传统加工难以实现的复杂结构,减少原材料浪费,打印后的零件一般还需要经过热处理、精密机加工、表面处理,才能满足最终使用标准。
行业整体市场规模持续扩张,2025年全球3D打印市场规模约242亿美元,同比增长10.9%,机构预计2030年规模可达853亿美元,2034年进一步增长至1145亿美元。国内产业规模由2020年208亿元增长至2025年约700亿元,预计2027年突破千亿元。金属3D打印设备全球销量从2015年八百余台增长至2024年两千九百余台,年均复合增速约15.38%。
下游多行业拓展应用空间
消费电子领域钛合金材料在折叠屏、智能手表产品中的使用持续增多。钛合金具备轻量化、高强度特点,但切削加工难度高,导热性能偏弱,切削热量容易聚集磨损刀具,复杂结构件传统加工材料利用率不足三成,大量原料变成废屑。3D打印可以直接成型近净形零件,仅对关键位置做精加工,未熔化的合格粉末回收处理后能够重复利用,成熟工艺下材料利用率可以超过九成,生产良率约百分之九十五,实际数值受零件结构、工艺方案影响。
OPPO钛合金铰链是消费电子典型落地案例,折叠铰链开合频次高,内部空间紧凑,需要兼顾强度、薄度与轻量化,3D打印能够突破传统切削的结构限制。苹果将工艺用于手表表壳,依托再生钛粉打印后配套后处理,满足外观、尺寸以及表面品质要求。消费电子订单体量显著高于航空航天等传统赛道,航空航天零部件单价高但单型号产量有限,手机、手表产品一旦定点,单款产品需求可达百万级别,对供应链产能稳定性、批次一致性要求更高,同时消费电子品牌成本管控严格,倒逼设备端压缩打印时长、降低不良率。
汽车行业应用起步较早,早期多用于概念车研发与样件打样,现阶段在模具领域应用成熟。注塑、压铸模具生产过程需要温控冷却,传统钻孔加工的冷却水路只能走直线,很难贴合产品曲面,造成模具各处冷却速度不均,影响成型品质与生产节拍。金属3D打印可以制作随形冷却水路,通道沿着散热需求区域排布,部分案例显示随形冷却方案能够将模具冷却效率提升三成至五成,缩短生产周期。宝马、小米持续探索增材制造落地,比亚迪仰望U9Xtreme在部分车身结构件上应用3D打印技术。冲压、铸造、机加工仍是汽车主流制造方案,现阶段金属3D打印更多用于复杂模具、轻量化结构件以及传统工艺难以加工的特殊零部件。
人形机器人赛道主要在灵巧手、关节、结构支架上尝试金属3D打印。灵巧手手指内部空间狭小,需要集成传动件、连接件与传感器,传统加工需要拆分多个零件分别制作再装配,3D打印能够一体成型部分复杂结构,减少连接件与装配工序。上臂壳体、关节支架等零件也可以通过拓扑优化减重,在保证结构强度的前提下降低自重。目前已有3D打印企业和机器人厂商协同开发零部件并开展试产,整体行业仍处在产能扩张阶段,后续订单规模取决于整机厂商产品设计方案与出货量。
设备端迭代提速,头部企业推进扩产
金属3D打印转向批量生产之后,打印速度成为设备核心竞争力。激光粉末床熔融设备依靠激光逐层扫描成型,零件体积大或者批量生产时,打印耗时会显著增加。早期设备以单激光、双激光方案为主,成型幅面多在几百毫米级别。新一代工业设备成型尺寸拓展至一米以上,激光器配置提升至八激光、十六激光甚至更多,多激光同步分区加工,缩短单批次生产周期,同时设备需要做好多激光扫描区域衔接管控,规避成型缺陷。
相关公司
铂力特(688333):覆盖金属3D打印设备、粉末、打印服务全链条,传统优势在航空航天,切入消费电子为OPPO供应折叠屏钛合金铰链,同时布局人形机器人结构件制造。
华曙高科(688433):同时布局金属与高分子3D打印设备、配套材料及工业软件,推出铜合金打印光束整形技术,研发人形机器人灵巧手钛合金打印方案,设备装机量持续增长。
002***:激光设备龙头,依托激光器、光路技术储备开发环形光束方案提升打印效率,3D打印业务聚焦消费电子钛合金结构件加工,和3C行业客户开展合作。
688***:机器视觉软硬件供应商,产品包含工业相机、镜头与视觉控制系统,可用于金属3D打印零件尺寸测量、缺陷检测、成型精度校准,已经和3D打印设备及消费电子客户合作。
603***:转型布局钛合金粉末业务,推出多款规格TC4打印钛粉,同步开发钛废料回收制粉技术,尝试降低3D打印原材料成本。
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作者:于晓明 执业证书编号:A0680622030012