Дізнайтеся більше про монолітне тіло з алюмінію, виготовлене методом гарячого штампування, в iPhone 17 Pro, і переконайтеся, як обробка на CNC-верстатах підвищує продуктивність та поліпшує дизайн
Вступ
Коли Apple оголосила про монолітне тіло з алюмінію, виготовлене методом гарячого штампування iPhone 17 Pro на заході восени 2025 року, увагу знову приділено проривним інноваціям у обробці матеріалів. Як професійний Постачальник послуг прецизійної обробки на CNC-верстатах та виготовлення прес-форм, ми детальніше розглянемо цей передовий процес — від принципів і робочих процесів до сфер застосування, щоб показати, як він визначає нові стандарти високоточного виробництва.
Що таке монолітне тіло з алюмінію, виготовлене методом гарячого штампування?
Гаряче штампування — це процес, у якому алюмінієві сплави пластично деформуються при підвищених температурах, виготовляючи інтегровану та складну деталь за один крок. На відміну від традиційної збірки з кількох частин, цей метод забезпечує монолітну структурну цілісність, фундаментально змінюючи спосіб виготовлення металевих компонентів.
Для алюмінієвий сплав 7075, зазвичай температурний діапазон штампування становить 370–480 °C. У цьому діапазоні збільшується пластичність матеріалу та підвищується стійкість до утворення тріщин, що дозволяє сплаву повністю заповнювати складні порожнини форми.
Вибір Apple цього процесу є свідомим:
Після штампування межа міцності досягає 300–400 МПа із подовженням 10–20%, досягнення балансу між міцністю та витривалістю.
The унібоді виключає слабкі з’єднання, властиві традиційним конструкціям, підвищуючи жорсткість на приблизно 40% , одночасно звільняючи більше внутрішнього простору для більшої батареї, не жертвууючи струнким дизайном.
Гаряче штампування порівняно з іншими процесами
Щоб зрозуміти його переваги, порівняємо гаряче штампування з холодним штампуванням та литтям під тиском.
Гаряче штампування порівняно з холодним штампуванням
Холодне штампування при кімнатній температурі забезпечує вищу точність та межу міцності (400–500 МПа+), але з обмеженою пластичністю, що ускладнює отримання складних геометричних форм.
Гаряче штампування поліпшує рухомість матеріалу при високій температурі, що дозволяє досягти більшої деформації та створювати складні конструкції — ідеально підходить для корпусів смартфонів, які вимагають як міцності, так і складності форми.
Гаряче штампування проти лиття під тиском
Лиття під тиском вводить розплавлений метал у форму під високим тиском. Цей метод забезпечує високу ефективність, але схильний до утворення пористості та внутрішніх дефектів.
Гаряче штампування змінює форму твердого металу, вдосконалюючи зернисту структуру та створюючи щільніший, бездефектний матеріал. Термін втомленого стану перевищує литий алюміній більш ніж у 3 рази.
Процес гаряче штампованого алюмінієвого моноблока
Цей процес інтегрує точний контроль температури, проектування механічної конструкції та обробку на ЧПК у шість ключових етапів:
1. Підготовка матеріалу
Алюмінієві злитки 7075 високої чистоти → тестування складу → гомогенізаційне відпалювання для зняття напружень.
2. Контрольоване нагрівання
Нагрівають в інертній атмосфері до 420–480 °C, зі швидкістю нагрівання ≤5 °C/хв, щоб уникнути перегрівання або займання.
3. Штампування
Переносять у ковальський прес 5 000–15 000 кН, формування монококового каркаса — включаючи обрамлення та корпус камери — за один хід.
4. Термічна обробка
Термообробка при 480 °C → гартування у воді
Штучне старіння при 120–180 °C → міцність збільшується на ~30%, забезпечуючи стійкість до випадіння.
5. Прецизійна обробка на ЧПК
Фрезерування на п’ятиосьовому верстаті з ЧПК поліпшує функціональні зони (отвори, пази для кнопок, з’єднувачі). Точність витримується в межах ±0,02 мм.
6. Обробка поверхні та контроль
Анодування або дробоструминна обробка для підвищення міцності.
3D-сканування + ультразвуковий контроль забезпечує точність виявлення дефектів 0,1 мм в критичних зонах.
Технічні переваги та застосування
1. Покращення продуктивності
Здрібнення зерна під час кування покращує загальні механічні властивості. Порівняно з титановими корпусами, алюмінієва рамка iPhone 17 Pro досягає на 20% вищої згинальної міцності з одночасним зменшенням ваги на 15%.
2. Тепловідведення
Теплопровідність алюмінію становить приблизно 20–30 разів більше, ніж у титану. У поєднанні з охолодженням паровою камерою це дозволяє Чіпу A19 Pro підтримувати пікову продуктивність.
3. Вільна стилізація
Конструкція з єдиного цілого знімає обмеження щодо складання, забезпечуючи великі модулі камер із 8-кратним оптичним збільшенням і водночас зберігаючи елегантний дизайн.
Поза межами побутової електроніки, алюміній, що пройшов гаряче штампування, також використовується в таких галузях, як:
Електричні транспортні засоби (ЕВ): Конструктивні деталі зменшують вагу кузова на 30% і більше
Аерокосмічна промисловість: Штампований сплав 7075 широко застосовується в шасі та інших деталях, що сприймають навантаження.
Висновок: Інновації, що визначають майбутнє виробництва
IPhone 17 Pro корпус із алюмінію, що пройшов гаряче штампування це більше, ніж просто прорив у дизайні — це фундаментальна зміна в сучасному виробництві. Поєднуючи матеріалознавство, прецизійне кування та сучасну фрезерувальну обробку з ЧПК, Apple встановила новий стандарт у поєднанні міцності, легкості та свободи дизайну.
Від покращеної міцності та відведення тепла до більшої структурної гнучкості, цей процес демонструє як інноваційні матеріали та інженерія можуть забезпечити як функціональні, так і естетичні досягнення. Поза смартфонами, потенціал алюмінію, обробленого теплом, простягається на авіаційно-космічну промисловість, автомобільну галузь та сучасну побутову електроніку, авіаційно-космічна, автомобільна та нове покоління побутової електроніки , що сигналізує про майбутнє, у якому інновації виробництва продовжуватимуть розширювати межі продуктивності та дизайну.
×
EN
