今天小編分享的科技經驗:小米16 Pro上馬的3D打印中框,是手機輕薄化浪潮的關鍵?,歡迎閱讀。
差不多兩周前,OPPO 時隔兩年剛剛發布了全新一代折疊旗艦—— Find N5,最大的亮點就是變薄了,而背後的核心技術改進之一就是官方說的「3D 打印钛合金天穹鉸鏈」。
包括 OPPO 和很多博主、媒體都圍繞「钛合金」做了宣傳和報道,但其實很多人都忽略了極其關鍵的「3D 打印」技術。
就在昨天(3 月 7 日),知名分析師郭明錤發布了他的最新產業調查結果,指出小米預計将在 2025 年底發布的小米 16 Pro 上,采用 3D 打印而成的金屬中框。
圖 / X
這是手機行業前所未有的做法。
在之前除了 OPPO Find N5 直接用 3D 打印技術制造折疊屏所必需的鉸鏈,2023 年發布的榮耀 Magic V2,其實也在折疊鉸鏈上采用了 3D 打印技術,只不過僅停留在鉸鏈的「軸蓋」部分。此外,蘋果從 Apple Watch Series 9 之後就引入了 3D 打印技術,并借此生產 Apple Watch 產品的部分钛金屬機構件。
但即便 3D 打印技術在手機上的應用,比起兩年前已經從「軸蓋」更新到了「鉸鏈」,手機金屬中框的引入,卻又有完全不同的意義——3D 打印技術正在從超高端的折疊旗艦,逐步向主流旗艦滲透。
但小米究竟能不能全球首發 3D 打印成型的金屬中框,還沒有定論。因為根據郭明錤以及彭博 . 社等媒體早前的報道,iPhone 高端機型(iPhone 17 Pro)也有計劃引入 3D 打印來直接制造生產金屬中框。
金屬 3D 打印產線,圖 / 鉑力特(BLT)
更重要的是,3D 打印技術的引入聽上去只是手機制造工藝的一次更新,對于消費者來說,又能有什麼變化?或者更具象地說,小米 16 Pro 或者 iPhone 17 Pro 如果采用 3D 打印而成的金屬中框,會給產品體驗帶來什麼樣的改變?
細究之下,這種變化可能比想象中更大。
作為折疊屏最核心的機械結構,鉸鏈系統的性能可以直接決定了折疊屏的可靠性和體驗,而更薄更強的鉸鏈,也是折疊屏一直在追求的方向。
2023 年,榮耀 Magic V2 發布,最核心的關鍵詞就是「薄」,宣發時最重要的宣傳也是全球最薄折疊屏手機,展開厚度僅有 4.7mm,折疊厚度也僅有 9.9mm。
在全球最薄折疊屏的背後,是榮耀聯合瑞聲科技在榮耀 Magic V2 上引入了 3D 激光打印而成的钛合金軸蓋,設計更輕薄,結構強度也更高。而這,也是 3D 打印技術在手機行業的第一次大規模應用。
榮耀 Magic V2 的鉸鏈部分,圖 / 榮耀
但相比之下,OPPO Find N5 無疑是更進了一步,直接基于 3D 激光打印技術制造了 N5「钛合金天穹鉸鏈」——主要是翼板和軸外中框,實現了折疊厚度僅有 8.93 毫米的極致輕薄機身。
為了做到這一點,OPPO 選擇将钛合金全面引入到鉸鏈之中,這種材質的優勢雷科技早在 2023 年的報道的中就曾提及,這裡就不再贅述,大體就是兼顧了輕量和強度。但要在钛合金鉸鏈的翼板上做到了難以置信的 0.15 毫米超薄厚度,這種精度幾乎已經挑戰傳統 CNC 加工的極限。
不過 3D 打印技術的引入,讓過去需要多道復雜工序才能實現的微妙結構,現在一次性打印成型就能解決,不僅可以做到 ±0.02mm 的打印精度,甚至還能大幅提升結構強度:
一舉多得。
圖 / OPPO
這也是為什麼越來越多廠商青睐 3D 打印,尤其是結合钛合金這種材料?答案就隐藏在傳統工藝難以跨越的「成本與性能」困境裡。
傳統的 CNC 加工,材料利用率低、成本高昂,稍有復雜的結構就意味着更長的加工時間與更高的報廢率。尤其在钛合金這種昂貴而又堅韌的材料上,不僅成本高昂且浪費嚴重,復雜結構的實現也極為困難。
而 3D 打印,卻從根本上解決了這個矛盾,可以幾乎零浪費地制造出結構極為復雜的部件。同時這些結構的意義在于重量減輕、散熱性能提升、以及整體產品體驗的提高。
以鉸鏈為例,傳統鉸鏈生產不僅需要進行復雜的鍛造、切削、抛光等一系列繁瑣流程,而且成品良率并不高。但 3D 打印工藝卻直接改變了遊戲規則——通過逐層堆積材料,一次性将復雜結構直接打印成型,不僅材料利用率接近 100%,而且精度和強度也都大幅提升,甚至能制造出傳統方法難以實現的镂空結構。
最後我們要知道,钛合金的材料成本不是大頭,真正昂貴的是加工成本。據行業媒體南極熊 3D 打印網援引供應鏈人士稱,榮耀 Magic V2 那個階段,钛合金軸蓋的材料成本僅 30 元左右,但加工成本要去到 200-300 元之間,是折疊屏結構件中最昂貴的模塊。
如果說 OPPO 和榮耀在超高端定位的折疊屏上對 3D 打印技術的應用,只是「小試牛刀」,那麼小米和蘋果在旗艦主流機型上對 3D 打印中框的布局,或許已經表明手機行業對 3D 打印技術應用的深層認同。
Find N5,圖 / OPPO
以今年下半年到來的小米 16 Pro 和 iPhone 17 Pro 為例,如果成功導入 3D 打印技術,手機廠商顯然更有能力進一步優化手機的整體重量和手感。
傳統手機中框通過 CNC 切削加工,雖然已經足夠精細,但加工過程中浪費嚴重、成本高昂,很難實現極致的輕薄化設計。而 3D 打印技術能從根本上打破這些瓶頸,不僅讓材料利用率大幅提升,也給了手機設計師更大的創作自由度,手機中框不再只是簡單的結構件,而可以演變為擁有復雜镂空結構、精準的散熱微通道的「功能零件」。
更重要的是,這種新工藝可以幫助廠商突破傳統制造方式的瓶頸,能夠實現手機的真正「輕薄化」和結構上的新突破。
小米 15,圖 / 雷科技
在 MWC25 上,雷科技報道團發現,三星将此次展台的 C 位留給了前不久發布的 Galaxy S25 Edge(但還未正式上市,價格也沒确定),其最大的特性是超薄機身,根據官方的數據,它的整機厚度僅有 5.84 毫米,作為對比,如今主流手機的厚度基本都在 7-9mm 之間,更薄的機身讓它有了普通手機完全不具備的優雅感。
(圖片來源:雷科技現場攝制)
這是手機行業即将發生的 " 輕薄化 " 浪潮的前奏,iPhone"Slim" 呼之欲出,國產 TOP 手機巨頭也在布局輕薄旗艦,在手機 " 減重 " 進程中,钛合金這樣的材料很重要,3D- 打印這樣的工藝同樣重要。
而且考慮到當前手機行業比拼的焦點早已從硬體參數轉移到了復雜功能的優化上,廠商們要拼端側 AI、拼大底影像,幾乎每一家旗艦機都試圖塞進更大的攝像模組、更強的芯片,以及更大的電池等等,随之而來的就是散熱、結構和重量的挑戰。
但 3D 打印技術的引入,恰恰為這些問題提供了新的解法。借助钛合金材料更高的強度與更低的重量,以及 3D 打印實現復雜镂空結構的能力。而不僅是鉸鏈、中框,理論上 3D 打印技術還可以應用在手機各個部件上。
未來,手機廠商完全有可能在手機中框内部實現前所未有的散熱優化設計,或是圍繞更大 CMOS 影像模組的輕量化支撐結構等等。
從這個角度看,從 CNC 工藝到 3D 打印,或許也是旗艦機型持續卷入 AI 和影像大戰背後的關鍵一環。畢竟,手機的輕薄和強度直接關系到用戶的握持體驗,而更出色的散熱則決定了 AI 與影像這些耗能大戶能否充分釋放性能潛力。
前路也并非一片坦途。想要讓 3D 打印技術真正進入手機核心部件的大規模生產,依舊面臨不少挑戰,比如高昂的設備投入成本、規模化後尺寸精度的一致性問題以及生產效率,都是擺在蘋果、小米、OPPO、榮耀這些頭部廠商面前的難題。
2024 年中郭明錤就在一篇博客中透露,Apple Watch 部分機構件雖然已經由 3D 打印直接生產,并且生產效率也有了明顯改善,但還是需要 CNC 後處理。這可能也是為什麼,蘋果至今仍未将 3D 打印技術引入 iPhone。
網友飯制 iPhone 17 渲染圖,圖 / X
而榮耀、OPPO 将 3D 打印技術引入折疊屏,一方面在于折疊屏面臨的痛點更明顯,3D 打印技術可以明顯改善,另一方面也是折疊屏的超高端定位,在成本上更能承壓。簡單來說,投入產出比算得過來,3D 打印技術自然也就成為了他們的選擇。
但今天的 3D 打印,是不是主流旗艦可以承擔成本的一項技術,能不能帶來合理的受益,都還需要進一步的确認。
不過,任何技術躍遷的過程都是如此艱難。
更重要的是,這種困難的背後,是一次手機乃至消費電子行業在制造端實現真正突破的機會,正如蘋果最初将 CNC 工藝引入 MacBook。3D 打印钛合金中框,也許只是一次工藝更新,但它背後或許藏着已經卷到極致的智能手機,繼續進化的下一把鑰匙。
接下來,小米與蘋果誰能率先完成這場革新?至少在當下,這是一個值得期待的問題。