西部证券研报指出，折叠屏铰链正经历材料与工艺的双重革命。液态金属（非晶合金）凭借超高强度与成型精度有望引入铰链；钛合金已在荣耀Magic V2、OPPO Find N5中应用，铰链减薄26%、刚性提升36%；3D打印SLM技术实现钛合金商业化产品最小尺度0.15mm、良率超98%。三者融合正在重塑铰链产业链。本文从液态金属、钛合金、3D打印三维度拆解铰链创新趋势。
液态金属：强度与精度的革命性材料
液态金属（非晶合金）是常温下呈液态或高温下具备非晶态结构的多类金属合金材料，其原子排列呈无序结构，相比传统晶体金属更加致密。液态金属具有三大核心优势。性能方面，强度、硬度极高，耐磨性、耐腐蚀性及抗刻划能力优异，比强度显著优于传统不锈钢和铝合金，弹性恢复能力优越。工艺方面，以非晶态冷却时收缩率小，可通过注塑、压铸等工艺得到理想形状，轻薄小巧，在实际加工中可通过改变原子结构改变颜色，满足3C产品外观诉求。成本方面，表面光洁度好，工艺上接近“净成形”，所需后期加工较少。液态金属已在电子制造、生物医学、航空航天等领域有广泛应用，在电子行业用于柔性电子元器件、导电胶、触摸屏、高功率密度芯片散热等；结合3D打印技术可通过印刷方式在各种基材上直接制造电路和元器件，有望改变传统电子制造规则。苹果早在2010年便开始探索液态金属在消费电子中的应用，折叠屏铰链的高强度、高精度、轻薄化需求与液态金属特性高度契合，液态金属有望在苹果折叠屏iPhone中实现规模化应用。
表：铰链材料方案对比| 材料方案 | 强度 | 比强度 | 硬度 | 成型工艺 | 应用状态 |
|---|
| 液态金属（非晶合金） | 高 | 优 | 极高 | 注塑/压铸 | 苹果探索中 |
| 钛合金 | 高 | 优 | 高 | CNC/3D打印 | 荣耀/OPPO已量产 |
| 不锈钢 | 中 | 中 | 中 | CNC/MIM | 传统方案 |
| 铝合金 | 低 | 中 | 低 | CNC | 轻薄方案 |
钛合金：消费电子头部厂商的共同选择
钛合金具有密度小、强度高、比强度大、导热系数低、耐高温低温、耐腐蚀、生物相容性好等突出特点，被誉为“太空金属”和“战略金属”。在铰链应用中，钛合金相比传统不锈钢和铝合金在强度、硬度、耐疲劳度方面均占优势，但成本最高、加工难度最大、良率仅30-40%。消费电子头部厂商已在新产品中引入钛合金铰链：苹果iPhone 15 Pro系列采用钛合金边框，荣耀Magic V2铰链轴盖采用钛合金3D打印SLM技术，OPPO Find N5搭载钛合金天穹铰链。中国钛产业保持全球领先地位，2024年钛材产量约17万吨同比增长7%，占全球总量65%，已成为世界最大钛材生产国和消费国。钛合金传统加工工艺复杂（熔铸→锻造→轧制等多道工序反复），3D打印技术为钛合金铰链的规模化应用提供了关键突破口。
3D打印SLM：钛合金铰链量产的关键技术
SLM（激光选区熔融）是金属3D打印的主流技术，采用激光有选择地分层熔化烧结金属粉末。工作原理为：被打印零部件在软件中添加工艺支撑与位置摆放，工艺软件将模型离散成等厚切片并进行打印路径规划；实际打印中，在基板上用刮刀铺上设定层厚的金属粉末，聚焦的激光在扫描振镜控制下按照规划路径与参数扫描，金属粉末在高能量激光照射下发生熔化、快速凝固形成冶金结合层；一层打印结束后基板下降一个层厚高度，刮刀继续铺粉、激光扫描，重复过程直至零件打印完成。SLM技术核心优势在于材料利用率接近100%、可直接打印复杂结构、精度与强度高。目前已有折叠屏产品验证了SLM量产能力：荣耀Magic V2铰链轴盖采用钛合金3D打印SLM技术，材料强度提升150%；OPPO Find N5搭载铂力特金属3D打印优化激光粉末床熔融工艺，将钛合金商业化产品最小尺度从0.3mm压缩至0.15mm，每批次25小时产出300件、良品率超98%，铰链整体减薄26%、刚性提升36%、抗冲击性翻倍。苹果若在折叠屏iPhone中采用钛合金铰链+SLM 3D打印方案，有望将3D打印在消费电子领域的应用从“验证阶段”推向“规模化阶段”，铂力特、华曙高科等3D打印设备与服务商将深度受益。
