加工成本与制作程序的比较
回顾官方标语强调：“钛金属,坚固轻盈，pro得真材实料”，钛金属的价格并不贵，但加工成本更贵，制作程序更复杂，比镁合金加工难度高多了。同为轻合金，为什么不用镁合金？
回顾上期来自惠普信息技术研发有限公司 RD 表面处理专家李永军的解答：材料大变天？苹果15pro、小米14、三星S24已启用钛合金边框，是镁合金加入这场商战的时候了！毕竟更轻更好加工~
Q
同样容易掰弯或者磕碰，镁合金在性能上是否也适合做手机边框，都是外壳，现在高端电脑用镁合金外壳，手机是否也可以做镁合金外壳?现在苹果的边框钛合金也是可以cnc机床加工的吗?
A
首先镁合金做中框还是钛合金做中框都是可以的，以前手机、电脑都设计过，没有问题。钛合金的优势是它表面比较光洁，致密度好，但它的缺点第一个是密度比较大，拿起来比较重；第二个是它的表面处理很单一，只能做PVD或者是摩擦，就是把它磨亮；第三个就是钛合金的加工没有优势，比较浪费工时。
镁合金的优势就更多一些，一个是它比较轻，同时它又能达到相应的硬度和支撑，不易折弯，镁合金另外一个优点是这个比较易加工，它可以铸造，也可以CNC，都很方便。目前，CNC多主轴的数控机器加工钛合金小件应该也是可以做的。
Q
那在整体成本上，哪个更划算呢？
A
在整体成本上，镁合金当然非常的有优势，第一个他可以用Thixomolding也就是镁合金半固态触变铸造的形式把它做出来，效率特别高，CNC可以做一些周边的修复，而不是全部用CNC铣出来；第二个利用Thixomolding，镁合金可以做非常复杂的内部结构，来支持设计者做更好的内部布局的变化。
从成本的角度来讲，镁合金成本更低 。镁合金的成本大概是钛合金的60%就够了。还有一个就是，钛合金的表面处理比较单一，镁合金的表面处理呢，可以做各种颜色，但钛合金要做很多颜色目前来说还是比较困难。
采访完李总以后我们内部出现了一个疑问，李总说的是中框而苹果说的是边框，定义界限模糊？（确实也是那么回事，根据标准说法：中框是指手机屏幕和后盖中间的框架，承载内部各种组件，如电池、主板、摄像头、排线、各种感应器、话筒、听筒等零部件。这些零部件都是要安装在一个金属骨架上面的，这个骨架就是中框；边框是指挂屏、镜子等扁平器物的框子，也指形成洞口一侧的直料或其表面。）
镁合金机身生产量下降的原因分析
以前也用镁合金做边框，现在为什么变少了？
原来用镁合金做机身，生产量变少是为什么呢？我们找到了见证中国国产手机发展的业内人士/文镁科技项目总监项露石：
钛合金材料进入3C领域启示
钛合金应用开发专家 仇文杰
除此之外，我们还有幸邀请到了钛合金应用开发专家仇文杰，来为我们解析钛合金在手机中做边框中框的应用。
1948年美国杜邦公司用镁法成吨生产海绵钛——这标志着海绵钛即钛工业化生产的开始，而钛合金因具有比强度高、耐蚀性好和耐热性高等特点而被广泛应用于各个领域。
据相关消息, 在3C领域，华为、苹果、小米、荣耀等多款手机均已导入该材料，越来越多的3C厂商开始采用钛合金。钛合金正加速向手机、智能穿戴、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品领域渗透，钛合金行业的成长空间有望持续打开。
那么钛合金为何如此广受青睐呢？
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钛合金特性 |
比强度高： 是铝合金的1.3倍，镁合金的1.6倍，不锈钢的3.5倍，金属材料中的冠军。 |
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热强度高： 使用温度比铝合金高几百度，可在450～500℃的温度下长期工作。 |
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抗蚀性好： |
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低温性能好： 间隙元素极低的钛合金TA7，在-253℃下还能保持一定的塑性。 |
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化学活性大： 高温时化学活性很高，轻易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应，生成硬化层。 |
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导热系数小、弹性模量小： 导热系数约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50％。钛合金的弹性模量约为钢的1/2。 |
相比传统不锈钢、铝合金等材料，钛金属能更好兼顾零件的硬度和重量，能做到又轻又硬，更能满足3C产品的轻薄化需求。
目前，钛合金在3C领域加工工艺主要包括CNC切削磨削、3D金属打印两种。由于钛合金材料特性，使得加工环节(成形、研磨抛光相较铝合金，采用切削磨削加工钛合金制品存在良率低、耗时长，设备需求量大等难点。）
以手机中框为例，根据艾邦高分子数据，钛合金手机中框整体良率约为30%-40%，远低于铝合金中框的80%；且加工时间长，约为铝合金的3-4倍。而作为钛合金加工新方向，金属3D打印依据零件三维模型快速制造，不需要专用型模具，应用粉状金属材料，用逐层打印的方法来建构物件，便捷性高、高精度、低成本的特点。另外在钛合金领域，热等静压能够有效提高钛合金工件力学性能,降低钛合金成本,提高生产效率及材料利用率。
值得注意的是，金属3D打印还需要与数控机床磨抛工艺结合。由于3D打印出的部件通常表面粗糙，需要额外的后处理，如机加工、研磨或抛光，以获得高精度的光滑表面。由于钛合金材料特性，使得加工环节(成形、研磨抛光)价值量更高、加工耗材消耗量更大。3D打印是钛合金成形方式之一、开始大规模产业化，后道研磨抛光(精加工环节)价值量有望大幅提升。当下，手机为代表的消费电子行业十分“内卷”，头部厂商均希望借钛合金提高产品的溢价能力。
华为、苹果、小米、荣耀等多款手机均已导入该材料。苹果从Ultra系列手表开始标配钛合金表壳，其最新发布的iPhone15，其中Pro版本采用全新钛金属机身，成为苹果首款采用航空级钛金属的手机；华为在2022年发布的折叠屏手机MateXs2结构件中采用钛合金材料，并在Watch4Pro中使用了钛合金边框；荣耀于10月12日发布轻薄大内折旗舰手机荣耀MagicVs2，采用鲁班钛金铰链等创新材料；小米14新机中，定价最高的是14Pro钛金属版本。
据悉，三星将会在GalaxyS24Ultra上采用钛合金中框，中框部分与iPhone15Pro的原色钛配色类似。总体来说，钛合金兼具高比强度和轻量化的优势成为备受推广的重要原因，其可以让消费电子产品更加轻盈，消费者体验感也会更加舒适。
钛合金加工特性分析
首先，钛合金导热系数低，仅是钢的1/4，铝的1/13，铜的1/25。因切削区散热慢，不利于热平衡，在切削加工过程中，散热和冷却效果很差，易于在切削区形成高温，加工后零件变形回弹大，造成切削刀具扭矩增大、刃口磨损快，耐用度降低。
其次，钛合金的导热系数低，使切削热积于切削刀附近的小面积区域内不易散发，前刀面摩擦力加大，不易排屑，切削热不易散发，加速刀具磨损。最后，钛合金化学活性高，在高温下加工易与刀具材料起反应，形成溶敷、扩散，造成粘刀、烧刀、断刀等现象。
Q：苹果最近用有四种颜色的钛合金做了边框，但是普遍反映蓝色的边框会发黏，那发黏的原因是什么？
A：实际上苹果所用的钛合金材料，它属于低间隙3LV2.5V（国标半TC4钛合金材料）的间隙（在钛合金半TC4的加工中，间隙的大小通常是根据工件的材质、加工要求和生产条件等因素来确定的。一般来说，适当的间隙可以保证工件的加工质量和精度，同时提高生产效率。）
所谓的发黏实际上是你们视觉上面的感觉，苹果采用的是阳极氧化着色，在表面生成了一层氧化膜，这层氧化膜并不是非常稳定，在有手汗的情况下，用手触摸，稍微会有一点变色，会迅速恢复回去。
如果想要得到一个稳定的表面处理方案，用PVD的方式更简单，但是苹果会觉得过于简单而没有亮点。
Q：我们想先把镁合金做手机机身的可能性先抛出来，您觉得镁合金是否适合？
A：对于镁合金来讲，实际上它做这个机身是适用的，对于镁合金、钛合金、铝合金，是风口的问题。铝已经被大量地应用过了，现在刚好就是钛的时代，钛毕竟稳定、硬度够，但是钛有一个致命的一个弱点，它有信号屏蔽作用。所以它作为这个框架来讲，应该也不是最完美的组合。
Q：信号屏蔽性的问题您可以稍微介绍一下吗？
A：钛金属材料具备信号屏蔽作用，这也是3C领域考虑的问题，因此只用钛合金材料做中框。从手机使用方面考虑，钛对环形波的接收会产生影响，镁合金材料基本上没有这些问题。
本文旨在抛砖引玉，引导大家共同探讨镁合金作为手机机身材料的优势和应用前景。作为一种轻质的金属材料，镁合金在电子产品领域的应用逐渐受到广泛关注。中国作为镁资源大国，拥有得天独厚的优势，需要我们共同探索和挖掘镁合金材料的潜力。
文镁科技携手轻合金精密成型国家工程研究中心，拥有丰富的镁资源和技术储备，可以与各行业、各领域的专家和企业携手合作，共同推动中国镁的发展。我们相信未来镁合金将在更多领域得到广泛应用，为中国镁超级金属产业的发展注入新的活力。
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