在2025年12月于雄安舉辦的增材制造產業年會上,鉑力特副總經理楊東輝介紹了該公司在消費電子領域的應用和解決方案。鉑力特作為全球行業內首家將3D打印技術批量、規模化應用于電子3C行業的企業,對應用市場及技術應用有怎樣的理解呢?
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消費電子市場概覽
楊東輝指出,消費電子領域應用的主要材料是鈦合金、鋁合金和不銹鋼,此前金屬3D打印技術一直在這個行業得不到規模化的應用,主要是因為設備與材料昂貴以及打印時間長共同導致的制造成本高,加工難度大。
近些年來,激光器價格的不斷降低使3D打印設備的成本大幅下調,高品質的鈦和鋁等材料的價格也降低十余倍,共同推動了制造成本的不斷下降,達到了盈虧平衡點,消費電子領域的應用才成為了可能。
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中商產業研究院發布的《2025-2030年中國智能手表分析及發展趨勢研究預測報告》顯示,2024年中國智能手表產量達到8095.4萬個,2025年產量將達到8500萬個,市場規模將達到413.8億元。而2025年全球智能手表出貨量預計將超過1.5億個,市場規模為400-500億美元。
楊東輝指出,如此巨大的體量,如其中有10%采用3D打印鈦合金制造,每個賣10塊錢都是巨大的市場,它將帶動原材料、打印服務、后處理加工等產業鏈再次發展。
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消費電子市場
面臨的問題與實踐
隨著智能手表的不斷發展,鈦合金的使用是一個趨勢。但傳統3C領域的應用存在瓶頸,從消費者的角度來說,外觀和功能相近,同質化比較嚴重,缺乏賣點。傳統加工難以加工鈦合金復雜結構,同時還面臨環保的問題。
如今,一些鈦合金的使用已經做到了全部閉環,這導致材料的成本大幅降低,3D打印能突破設計枷鎖,實現降本增效,催發個性化定制而且環保,應用端可以放開手腳測試。
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2023年7月,榮耀發布了第一個帶3D打印鈦合金的折疊手機,做到了當時的最薄,當時的銷量非常好。2025年OPPO發布了新的手機,借助3D打印技術,實現了0.15毫米的最小厚度。鉑力特經過努力,為兩家企業進行了規模化的制造和發貨。這兩個案例是國內目前為止能公開的非常具有代表性的案例,特別是榮耀的折疊屏,引領了3C行業3D打印鈦合金的趨勢。
消費電子行業
使用金屬3D打印技術的要求
3C和航空航天領域對3D打印技術的應用有很大區別。3C行業從從概念到原型再到批量生產,每個階段都有不同的要求,涉及到精度與表面質量、功能實現、生產一致性、極端穩定性與良率。到最終量產,怎么保障可靠的交貨,鉑力特都進行了細致的規劃。
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以鉸鏈為例,從開始打印到打包發貨要經歷多道工序。因為出貨量特別大,品質要求高,要求全過程追訴,這就需要后臺有很強大的質量追蹤系統。鉑力特從前期的落地規劃,任務下發,打印過程中的記錄,到后續的流轉追蹤以及質檢,都有完整的解決方案。
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鉑力特3C行業解決方案
楊東輝以鉑力特規模化使用的設備是BLT-S400進行了舉例。
1.保障質量
BLT-S400設備能打印的尺寸是300×400mm,占地面積非常小,整個設備為了滿足工業規模化生產設計了幾個結構模塊,包括控制、循環凈化、成形、光學、落粉、鋪粉以及收粉模塊。整個生產過程中核心追求就是質量、安全、效率、成本,滿足安全性的情況下實現高的可靠性,追求效率,最終降低生產成本。
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在真正打印過程中風場非常關鍵,要吹走大顆粒,提升表面質量,保障光學質量,實現低的氬氣消耗。打印過程中有很多潛在的缺陷,要通過AI和視覺等手段識別缺陷,把潛在的缺陷處理掉,防患于未然。鉑力特如今可以在20毫秒內完成極速掃描,缺陷檢出率超98%,顯著降低廢品率,提升產能。
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具體數值以實際項目為準
2.保障信息安全
在規模化生產過程中,工藝信息以及數據信息都是商業機密,需要對客戶數據進行保護,相關的軟件也具備了保密功能,從總公司開發工藝參數,在不同的子公司打印其實是一個黑盒子,只能使用、不能編輯,也不可見,確保了相關工藝數據的內部自循環,避免了外泄,提升了自我的商業價值。
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3.高效率流轉
在軟件層面,鉑力特開發了自主的規劃軟件build planner,零件剖分、變層厚打印、設計掃描策略等均靠其實現,涉及到復雜的算法尋求最優解。前期規劃好了,設備才有好的執行思想,才能實現快速的打印,所以前期路徑規劃軟件是非常重要的系統。
在設備操作便利性方面,鉑力特把涉及到的洗氣、加熱、風機開啟、開始打印等多個步驟進行了自動化、一鍵化處理,極大提升了操作的便利性。消費電子行業的零件打印和航空航天行業有明顯的區別。打印過程中會用到幾十、幾百臺設備,就需要在整個過程中降低時間消耗。
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在打印后操作方面,粉末供給、收集、回收篩粉、零件清粉等操作,全程人粉隔離,解決了粉末安全性,避免了粉末污染。
楊東輝指出,鉑力特目前可以做到快速打印、流轉,中間靠的是一系列的軟件解決方案,以及完善的安全方案。
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為提升粉末循環使用的效率(上批次打印之后需要對粉末進行篩分),鉑力特目前實現了1臺粉末循環系統支持4臺打印機,中間不需要人工干預,不改變原有設備的布局,提升自動化的程度。在未來,鉑力特會實現廠房級的粉末自動化處理,以多臺設備為一個單元進行集中的粉末循環處理,十幾臺設備占地不到一百平米,已經具備了未來自動化產線的雛形,后續會逐漸變成真實的產線。
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4.解決經濟性的問題
解決低成本經濟性的操作之一是控制日常電和氣的消耗。通過相關優化,鉑力特把單機打印過程中的日常消耗控制到小于兩升每分鐘,單日耗氣量相比市場平均水平可減少90%以上。
為了追蹤整個運營過程中的消耗,鉑力特對能源進行了相關監控,其BLT-MES系統可實時收集和監控多臺設備、輔機和工廠數據。這套系統提升了管理效率,節省了管理成本,已經運行了很多年。
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此外,面向批量生產,鉑力特優化了設備的穩定運行。數百臺設備的平均無故障時間達到了2000小時以上。目前其打印的3C毛坯零件超百萬件,良品率超97%,最高達到98.79%。
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隨著3C領域的蓬勃發展,鉑力特表示未來需要在很多方面做創新,包括先進設計、3D打印制造、高性能材料以及自動化。作為首個在消費級領域規模化量產的應用場景,金屬3D打印技術在3C行業的發展,讓我們有更多期待!
注:本文由3D打印技術參考創作,未經聯系授權,謝絕轉載。
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