机械设备行业专题报告：3C产品钛合金应用对设备及耗材的影响及空间测算

3c 产品进入“钛合金”时代。苹果在iPhone15Pro 采用了钛合金，也意味着iPhone 高配机型边框材料将放弃自2017 年以来采用的不锈钢材质，正式大步进入“钛金属”时代。苹果、三星、荣耀等主流3C 厂商均开始不同程度导入钛合金材料,钛合金正加速向手机、智能穿戴等消费电子产品领域渗透。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,钛合金加工工艺主要包括CNC 切削磨削、3D 金属打印两种。
钛合金是典型的难加工材料，增加切削刀具消耗量及加工时长。尽管密度、强度等性能十分优异，钛合金却是典型的难加工材料，导热系数仅为钢材的1/7，为铝合金的 1/30。由于切削过程刀-屑接触区极小，单位面积上切削力大且热量难以排出，加之钛合金冷硬现象严重，化学活性高，最终导致刀具极易产生磨损,其高效加工和良率一直是制造难题。因此必然会导致刀具等耗材的使用量增加，以及机床加工时长的增加。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。目前一直采用CNC 切削磨削工艺的典型零部件主要为iPhone 15 Pro 钛合金中框。根据我们的初步测算，2023 国内生产钛合金手机边框刀具需求约为13 亿元，未来随着钛合金手机中框的渗透率提升，假设2027 年高端手机中钛合金边框渗透率达到55%，则刀具的需求有望达到48 亿元。对机床而言，长期来看，假设高端手机全部使用钛合金边框，对应钻攻机需求扩大到原来的3-4 倍，对应需求40-53 亿元。对整个钻攻机市场而言，市场规模在原有83 亿市场规模基础上扩大32-48%。
3D 打印钛合金用于3c 领域是重要方向，与CNC 加工互补。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。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,有便捷性高、高精度、低成本的特点。此次，荣耀发布的Magic V2 将钛金材质加入到铰链轴盖当中。
我们初步测算，2023 年全球钛合金铰链轴盖3D 打印市场空间约为达0.23亿元，假设2027 年钛合金铰链轴盖在折叠屏手机中渗透率达到50%，则市场空间有望达到10.15 亿元。
值得注意的是,金 属3D 打印仍然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。根据我们的初步测算，2023 年全球钛合金铰链轴盖研磨抛光环节市场空间约为达1.4 亿元，2027 年有望达到30.45 亿元
投资建议：CNC 加工环节建议关注华锐精密、鼎泰高科、创世纪等刀具及钻攻机供应商，研磨抛光耗材及设备供应商金太阳，数控磨削设备供应商宇环数控，3D 打印产业链建议关注铂力特、华曙高科等设备企业，以及金属复合材料供应商银邦股份。
风险提示：下游需求不及预期风险，技术推进不及预期风险，降本不及预期风险，行业渗透率不及预期风险
【免责声明】本文仅代表第三方观点，不代表和讯网立场。投资者据此操作，风险请自担。

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