Khám phá thiết kế thân máy nguyên khối bằng nhôm dập nhiệt trên iPhone 17 Pro và cách gia công CNC nâng cao hiệu năng cũng như thiết kế
Giới thiệu
Khi Apple giới thiệu thiết kế thân máy nguyên khối bằng nhôm dập nhiệt trên iPhone 17 Pro tại sự kiện Thu 2025 của hãng, sự chú ý lại đổ dồn vào những đột phá trong xử lý vật liệu. Với vai trò là một nhà cung cấp chuyên nghiệp Dịch vụ gia công CNC chính xác và sản xuất khuôn mẫu, chúng tôi sẽ cùng bạn đi sâu vào quy trình tiên tiến này — từ nguyên lý, quy trình làm việc cho đến ứng dụng trong ngành — để làm rõ cách mà nó định nghĩa lại tiêu chuẩn của ngành sản xuất cao cấp.
Thân máy Nguyên khối bằng Nhôm Dập Nhiệt là gì?
Dập nhiệt là một quá trình trong đó hợp kim nhôm bị biến dạng nhựa ở nhiệt độ cao, sản xuất một bộ phận tích hợp và phức tạp trong một bước duy nhất. Không giống như bộ sưu tập đa phần truyền thống, phương pháp này đạt được sự toàn vẹn cấu trúc một phần, thay đổi căn bản cách các thành phần kim loại được sản xuất.
Cho đồng hợp kim nhôm 7075, phạm vi nhiệt độ rèn điển hình là 370480°C. Trong phạm vi này, độ dẻo dai của vật liệu tăng lên và khả năng chống nứt được cải thiện, cho phép hợp kim lấp đầy đầy các khoang khuôn phức tạp.
Sự lựa chọn của Apple về quy trình này là cố ý:
Sau khi rèn, độ bền kéo đạt 300–400 MPa với độ giãn dài 10–20%, tạo sự cân bằng giữa độ bền và độ dẻo dai.
The kết cấu nguyên khối loại bỏ các mối nối yếu có trong các bộ phận thông thường, tăng độ cứng lên khoảng 40% , đồng thời giải phóng thêm không gian bên trong để lắp đặt pin lớn hơn mà không làm mất đi thiết kế mỏng.
Rèn nóng so với Các Phương pháp Khác
Để hiểu rõ các lợi thế của nó, hãy cùng so sánh quy trình rèn nóng với rèn nguội và đúc áp lực.
Rèn Nóng so với Rèn Nguội
Rèn nguội ở nhiệt độ phòng đạt độ chính xác và độ bền kéo cao (400–500 MPa+), nhưng độ dẻo thấp, khiến việc tạo hình các cấu trúc phức tạp trở nên khó khăn.
Rèn nóng cải thiện khả năng chảy của vật liệu ở nhiệt độ cao, cho phép biến dạng lớn và thiết kế phức tạp hơn – lý tưởng cho các vỏ điện thoại đòi hỏi cả độ bền và tính phức tạp.
Rèn Nóng vs. Đúc Áp Lực
Đúc áp lực bơm kim loại nóng chảy vào khuôn dưới áp suất cao. Phương pháp này hiệu quả cao nhưng dễ gây ra hiện tượng xốp và khuyết tật bên trong.
Rèn nóng định hình lại kim loại đặc, làm mịn cấu trúc hạt và tạo ra vật liệu đặc hơn, không có khuyết tật. Tuổi thọ mỏi cao hơn nhôm đúc áp lực hơn 3 lần.
Quy Trình Vỏ Nhôm Liền Khối Rèn Nóng
Quy trình tích hợp điều khiển nhiệt độ chính xác, thiết kế cơ khí và gia công CNC qua sáu giai đoạn chính:
1. Chuẩn bị vật liệu
Thanh nhôm 7075 độ tinh khiết cao → kiểm tra thành phần → ủ đồng nhất để giải phóng ứng suất.
2. Đun nóng có kiểm soát
Được đun nóng trong môi trường trơ đến 420–480°C, với tốc độ đun nóng ≤5°C/phút để tránh quá nhiệt hoặc cháy.
3. Rèn khuôn
Chuyển sang máy ép máy đóng dập từ 5.000–15.000 kN, tạo hình khung unibody—bao gồm cả viền và vỏ camera—trong một lần dập.
4. Xử lý nhiệt
Tôi luyện ở 480°C → làm nguội bằng nước
Lão hóa nhân tạo ở 120–180°C → Độ bền tăng khoảng 30%, đảm bảo khả năng chịu va đập.
5. Gia công CNC chính xác
Phay CNC năm trục tinh chỉnh các khu vực chức năng (cổng, khe cắm nút bấm, đầu nối). Kiểm soát dung sai trong phạm vi ±0,02 mm.
6. Xử lý bề mặt và kiểm tra
Anodizing hoặc phun cát để tăng độ bền.
quét 3D + kiểm tra siêu âm đảm bảo độ chính xác phát hiện khuyết tật 0,1 mm ở các khu vực quan trọng.
Ưu điểm kỹ thuật và ứng dụng
1. Tăng cường hiệu suất
Làm nhỏ hạt tinh thể trong quá trình rèn giúp cải thiện cơ tính tổng thể. So với vỏ titan, khung nhôm của iPhone 17 Pro đạt được độ bền uốn cao hơn 20% trong khi giảm trọng lượng đi 15%.
2. Quản lý nhiệt
Độ dẫn nhiệt của nhôm cao gấp khoảng 20–30 lần so với titan. Kết hợp cùng công nghệ làm mát buồng bốc hơi, điều này cho phép Con chip A19 Pro duy trì hiệu suất tối đa.
3. Tự Do Thiết Kế
Cấu trúc nguyên khối loại bỏ các ràng buộc lắp ráp, cho phép mô-đun camera lớn với khả năng zoom quang học 8x trong khi vẫn duy trì vẻ ngoài thanh lịch.
Vượt ra ngoài thiết bị điện tử tiêu dùng, nhôm rèn nhiệt cũng đang mở rộng sang:
Xe điện (EV): Các bộ phận cấu trúc giúp giảm trọng lượng thân xe hơn 30%
Ngành hàng không: Hợp kim 7075 rèn nhiệt được sử dụng rộng rãi trong càng đáp và các bộ phận chịu lực khác.
Kết Luận: Đổi Mới Là Động Lực Cho Tương Lai Sản Xuất
IPhone 17 Pro’s vỏ nhôm nguyên khối rèn nhiệt không chỉ là một đột phá về thiết kế — nó đại diện cho một bước tiến cơ bản trong sản xuất hiện đại. Bằng cách kết hợp khoa học vật liệu, rèn chính xác và gia công CNC tiên tiến, Apple đã thiết lập một tiêu chuẩn mới cho việc cân bằng độ bền, sự nhẹ nhàng và tính linh hoạt trong thiết kế.
Từ độ bền cao hơn và khả năng tản nhiệt tốt hơn đến tính linh hoạt cấu trúc lớn hơn, quy trình này thể hiện cách mà kỹ thuật vật liệu đổi mới có thể mở ra những tiến bộ cả về chức năng lẫn thẩm mỹ. Vượt ra ngoài điện thoại thông minh, tiềm năng của nhôm được rèn nóng có thể lan rộng sang các lĩnh vực hàng không, ô tô và điện tử tiêu dùng thế hệ mới , báo hiệu một tương lai mà đổi mới sản xuất tiếp tục mở rộng giới hạn của hiệu suất và thiết kế.
×
EN
