钛合金在智能戒指中的应用

随着健康监测、睡眠分析、运动追踪等功能不断进入智能戒指，PPG传感器、温度传感器、IMU、FPC、电池、天线等器件需要被压缩进一个只有几毫米厚的环形空间中。

智能戒指属于典型的长期佩戴设备，需要面对汗液、洗手、运动、摩擦、磕碰等复杂使用环境。除了内部电子器件之外，外壳材料也直接关系到智能戒指的重量、强度、耐腐蚀性、耐磨性以及佩戴体验。

Ultrahuman 戒指加工 图源：Ultrahuman

在目前的中高端健康智能戒指中，钛及钛合金已经成为非常具有代表性的一类外壳材料。Oura Ring、Samsung Galaxy Ring、RingConn以及Ultrahuman等品牌的产品均采用了钛金属结构。

1、为什么智能戒指喜欢使用钛合金？

钛合金最明显的特点之一，就是强度较高，同时重量相对较轻。

智能戒指本身体积很小，但内部需要容纳电池、传感器、FPC等器件，留给外壳的空间有限。外壳既要尽量做薄，又要具备一定的抗冲击和抗变形能力。

Galaxy Ring钛金属框架 图源：Samsung

与不锈钢等传统金属相比，钛合金密度更低，能够在保证一定机械强度的同时减轻产品重量。对于需要全天甚至睡眠期间持续佩戴的智能戒指来说，重量越轻，通常越能降低手指上的异物感。

此外，钛材料还具有较好的耐腐蚀性能。智能戒指长期与皮肤接触，经常会接触汗液、水分以及日常清洁用品，因此材料的耐腐蚀能力也是需要考虑的重要因素。

2、钛合金主要用在哪里？

在智能戒指中，钛材料通常主要应用在外壳、外圈以及主体结构件上。

例如，部分智能戒指会采用“钛金属外壳+树脂内圈”的结构。外侧钛金属主要负责提供机械保护和外观质感，内侧则通过环氧树脂或其他聚合物材料包覆电子器件，同时为PPG、温度等传感器预留检测区域。

也有部分产品采用更大面积的钛结构，Oura Ring 4采用钛金属外部结构，同时内侧也使用钛内壳。

Oura Ring 5内部结构分解示意 图源：Oura

采用钛合金并不意味着一枚智能戒指全部由钛金属制成，而是通常需要和树脂、胶粘剂、FPC以及传感器结构配合使用。

3、钛合金表面处理

对于智能戒指来说，外壳不仅承担结构保护作用，同时也是产品外观的一部分。

钛金属可以通过喷砂、抛光、PVD、DLC等工艺实现不同的颜色和表面质感。一些智能戒指会通过PVD获得金色、银色或深色效果，也有产品采用DLC类金刚石碳涂层提升表面耐磨性能。

下面表格内容以OuraRing 5 的表面处理为例，其所有表面处理均采用超硬物理气相沉积 (PVD) 工艺，以提高耐刮擦性。

钛合金实际上也是智能戒指CMF设计的重要基础材料。即使采用钛合金或耐磨涂层，也并不意味着戒指完全不会出现划痕。智能戒指长期与桌面、手机、门把手等硬质物体接触，表面耐磨性和涂层可靠性仍然是产品设计需要考虑的问题。

4、钛合金加工难度

钛合金性能较好，但加工难度也相对较高。

智能戒指尺寸很小，而且属于典型的薄壁环形结构，对CNC加工精度、圆度、壁厚控制、表面质量以及装配公差都有较高要求。如果内部还需要为电池、FPC和传感器预留空间，结构加工和装配难度还会进一步增加。

图源：Ultrahuman

总体来看，钛合金凭借轻量化、高强度、耐腐蚀以及较好的表面处理能力，已经成为中高端智能戒指较具代表性的结构材料之一。未来，智能戒指内部器件进一步集成、产品更轻薄，对钛合金精密加工和表面处理工艺的要求也会越来越高。

为促进AI智能戒指领域的技术交流、资源对接与产业合作，艾邦建立智能戒指产业交流群，欢迎智能戒指品牌方、方案商、芯片及传感器厂商、健康算法与App服务商、微型电池及无线充电企业、FPC厂商，以及钛合金、陶瓷、环氧树脂、PVD表面处理、精密结构件、封装测试和ODM/OEM制造企业加入，共同探讨健康监测、AI分析、交互控制、材料工艺与量产应用等产业发展方向。

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