Doorbraak in het titaniumlegeringsproces van Apple

Vanaf 2025 heeft Apple aangekondigd dat alle Apple Watch Ultra 3- en titanium Apple Watch Series 11-hoesjes zullen worden vervaardigd met behulp van een 3D-printproces en 100% gerecycled titaniumpoeder van luchtvaartkwaliteit-. Dit betekent dat 3D-printtechnologie officieel de massaproductie van de belangrijkste producten van Apple is binnengegaan vanaf de prototypeverificatiefase.

Tegelijkertijd maken de USB-C-interfaceonderdelen van de iPhone Air, volgens openbare informatie, ook gebruik van 3D-geprinte titaniumlegeringstechnologie. Vergeleken met het traditionele smeedproces wordt het materiaalverbruik van dit onderdeel met 33% verminderd, wat procesondersteuning biedt voor de realisatie van een dunnere interfacestructuur.

De titanium behuizing van Apple maakt gebruik van een laserpoederbedsmeltproces (LPBF). Tijdens het materiaalvoorbereidingsproces wordt titaniumafval van klasse 5 omgezet in titanium van klasse 23 met een lager zuurstofgehalte, en het eindproduct vertoont uiteindelijk de kenmerken van titanium van klasse 5 door de geleidelijke toename van het zuurstofgehalte tijdens het 3D-printproces. Dit proces realiseert het gesloten-loopgebruik van hoogwaardige- titaniummaterialen.

Wat de specifieke printparameters betreft, wordt de dikte van het titaniumpoeder gecontroleerd op 60 micron en wordt het poedersmelten uitgevoerd met zes lasers, en het aantal gestapelde lagen van een enkele doos overschrijdt de 900. Deze nauwkeurige procescontrole zorgt ervoor dat de geprinte onderdelen zich op een niveau bevinden dat vergelijkbaar is met traditionele productieprocessen in termen van mechanische eigenschappen en maatnauwkeurigheid.

3D-printen verbetert de integriteit van het product aanzienlijk, waardoor de geïntegreerde vormgeving van het antennevenster en de optimalisatie van de waterdichte afdichtingsstructuur worden gerealiseerd. Tegelijkertijd wordt het hechtingsvlak tussen kunststof en metaal verbeterd door specifieke texturen te printen. Deze ontwerpen, die vroeger afhankelijk waren van traditionele subtractieve productie, vereisten vaak extra montagestappen of offerden enige structurele integriteit op, worden nu in één categorie geïmplementeerd.

Verbeterd materiaalgebruik is het meest intuïtieve voordeel van 3D-printen vergeleken met traditionele subtractieve productie. Volgens Sarah Chandler, vice-president milieu en supply chain-innovatie van Apple, is slechts de helft van de grondstoffen die nodig zijn voor 3D-printen met titanium origineel. “Het met 50% terugbrengen is een enorme prestatie. Dat betekent dat je nu twee horloges kunt maken van de materialen die voorheen nodig waren voor één horloge.”

Volgens deze schatting vermindert titanium alleen al het jaarlijkse materiaalverbruik van Apple met meer dan 400 ton. Achter deze gegevens schuilt het behoud van hulpbronnen in de hele keten van grondstoffenwinning, poedervoorbereiding, -verwerking en -vormgeving, wat direct bijdraagt ​​aan Apple's CO2-neutraliteitsdoelstelling van de hele industriële keten in 2030.

In maart 2026 onthulde Bloomberg-verslaggever Mark Gurman dat Apple 3D-printtechnologie van aluminiumlegeringen ontwikkelt voor toekomstige MacBooks, iPhones en andere producten. Van titaniumlegeringen tot aluminiumlegeringen: het additieve productielandschap van Apple blijft zich uitbreiden.

Voor de consumentenelektronica-industrie is de grootschalige toepassing van 3D-printen met titaniumlegeringen niet alleen een vervanging voor een procesroute, maar ook een herdefinitie van de grenzen van hoogwaardige materiaaltoepassingen.