編者薦語：

通過增材設計思維在金屬邊框設計晶格結構，既能減輕重量，同時也有助于散熱，針對不同位置設計不同類型的晶格結構還能起到緩沖效果，提高手機抗沖擊能力。

以下文章來源于Inspire增材創新設計，作者Inspire_AMDesign

環保與高端的艱難抉擇，蘋果選擇前者

曾幾何時，鈦合金邊框還是iPhone Pro系列的驕傲。從2023年的iPhone 15 Pro系列開始，蘋果首次將這種高端材質引入智能手機，讓Pro Max的體重從240克成功“減重”至221克，告別了“半斤機”的稱號。

? 誰曾想，僅僅兩代之后，供應鏈傳來消息：iPhone 17 Pro和Pro Max將放棄鈦合金邊框，改用鋁合金材質。這一決定在科技圈引發軒然大波，是技術倒退還是另有隱情？

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環保為先：蘋果的碳中和野心

? 蘋果供應鏈分析師Jeff Pu在最新報告中揭曉了答案：這一改變主要是出于環保考量。與鈦金屬相比，鋁的碳足跡顯著降低。蘋果的目標是在2030年實現整個價值鏈的碳中和，包括供應鏈和產品全生命周期。公司還計劃最終只使用回收和可再生材料，結束對采礦業的依賴。

? 碳足跡衡量的是產品在整個生命周期中產生的溫室氣體排放總量，涵蓋原材料采集、生產、運輸、使用和廢棄處理等環節。鋁材的碳足跡比鈦合金低約67%，這一差異促使蘋果做出了看似“倒退”的材質選擇。

? 據Jeff Pu透露，iPhone 17系列部分機型可能會被宣傳為蘋果首款碳中和的iPhone產品，這將是蘋果環保之路上的重要里程碑。

設計大變革：拼接材質機身登場

? 除了材質改變，iPhone 17 Pro系列的設計也將迎來重大革新。根據最新爆料，新機將采用 “鋁玻璃拼接后蓋”設計：

- 中間區域：采用新一代超瓷晶玻璃，保留無線充電功能
- 周圍區域：鋁制金屬邊框和鏡框，減輕整體重量
- 結構變化：機身后蓋將分為三個部分，中框和鏡框均為鋁制金屬

? 這種設計在提升抗彎強度約18%的同時，也帶來了新挑戰——跌落碎裂率可能增加5%。

? 知名爆料人剎那數碼曾堅決否認Pro系列會降級為鋁合金邊框，認為蘋果不會破壞Pro系列的高端定位。早期行業內的爭議如今以環保派的勝利告終。

重量與信號的隱憂

這一材質變革帶來的影響是多方面的：

? 重量優勢仍在：鋁制邊框將繼續保持iPhone的輕盈特性。尤其對iPhone 17 Pro Max來說，其厚度將達到8.725毫米，并可能配備不銹鋼電池外殼，取消鈦合金有助于平衡增加的重量。

? 信號挑戰加劇：金屬覆蓋面增加可能影響手機信號。iPhone 17 Pro從中框到鏡框都采用金屬材質，這對本就信號表現平平的iPhone來說無疑是新挑戰。

? 維修成本上漲：機身損壞的維修費用預計將更加昂貴。如果機身后蓋損壞，金屬鏡框和玻璃后蓋可能需要一起更換。參考當前iPhone后蓋維修費用高達1298元，新設計的維修成本可能進一步攀升。

3D打印行業遭遇“冷水澆頭”

? 這一決定對3D打印行業的沖擊尤為顯著。此前，行業普遍預期蘋果將在iPhone中引入3D打印鈦合金技術，多家企業已為此大舉布局：

- 鉑力特作為中國金屬3D打印龍頭企業，已部署上百臺金屬3D打印機，主要用于3C領域的鈦合金零部件生產
- OPPO Find N5和榮耀Magic等折疊屏手機已率先采用3D打印鈦合金鉸鏈，材料強度提升150%，厚度降低20%
- 市場曾預期若iPhone采用鈦合金中框，全球3D打印產業鏈將迎來爆發式增長

“當預期拉滿之后，突然出現這樣的一個轉變，對于3D打印3C零部件的廠商來說，無疑是一個壞消息。”行業觀察人士如此評價。

輕薄旗艦獨享鈦合金：iPhone 17 Air的特別待遇

有趣的是，雖然Pro系列放棄了鈦合金，但另一款機型——iPhone 17 Air將成為鈦合金材質的新寵。這款以輕薄為賣點的機型將部分采用鈦金屬材質，瞄準追求高端品質的消費者。

根據爆料，iPhone 17 Air的亮點包括：
- 極致輕薄：厚度僅5.5毫米，重量約145克，刷新iPhone歷史紀錄
- 材質創新：采用鈦合金與鋁合金混合材質邊框
- 性能妥協：配備單攝像頭，USB-C接口偏移至背面左側，取消物理SIM卡槽
- 續航縮減：電池容量約3000mAh，續航較Pro Max減少約5小時

科技與環保的平衡之道

? iPhone 17 Pro系列的材料選擇反映了科技行業面臨的共同挑戰——如何平衡尖端技術創新與可持續環保責任。蘋果的這一決策并非簡單的技術倒退，而是基于全生命周期環保考量的戰略調整。

? 長遠來看，消費電子制造正經歷深刻變革。3D打印技術正從單一工藝進化為數字制造體系的核心。盡管iPhone 17 Pro系列暫緩鈦合金應用，但鈦合金3D打印技術仍將在“性能敏感型”產品中持續發展：
- iPhone 17 Air等追求極致輕薄的機型
- Apple Watch Ultra等專業級穿戴設備
- 未來折疊屏手機的鉸鏈部件（預計蘋果2026年推出折疊屏手機）
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如何在3D打印金屬邊框設計玩出新花樣

? 除了改變材料體現極致輕量化，結構輕量化更能體現3D打印價值。通過增材設計思維在金屬邊框設計晶格結構，既能減輕重量，同時也有助于散熱，針對不同位置設計不同類型的晶格結構還能起到緩沖效果，提高手機抗沖擊能力。

1.高效熱傳導路徑：精心設計的晶格結構（尤其是金屬晶格，如銅、鋁）能提供連續、高效的熱傳導路徑。熱量可以沿著晶格的骨架結構快速從核心熱區傳導至設備外殼或專門的散熱區域。

2.可控形變吸收能量：當外力作用于晶格結構時，晶格的桿件或壁面會發生彎曲、扭曲或壓縮等彈性或塑性形變。這個形變過程會大量吸收沖擊能量，將其轉化為材料內部的應變能（彈性形變）或通過微觀斷裂耗散掉（塑性形變）。

3.逐層潰縮：設計精妙的晶格（特別是能量吸收型晶格）在受到沖擊時，會像汽車吸能盒一樣發生可控的、逐層的塌縮潰縮。這種有序的破壞過程能最大化地吸收沖擊能量，延長沖擊力的作用時間，從而顯著降低傳遞到內部核心部件的峰值沖擊力。

4.輕量化優勢：晶格結構大部分是空心的，在提供優異緩沖性能的同時，能保持極低的重量。這對于追求便攜性的消費電子產品和重量敏感的航空航天領域至關重要。

當綠色鈦合金與高效打印技術成熟時，我們可能見證鈦合金以更環保的姿態回歸主流產品線，實現科技與地球的真正和解。

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