Apple 解密「真・積沙成塔」的鈦金屬 3D 列印生產革新製程

新聞 · 2025-11-20 20:26

懶人包重點：

・Apple 運用先進 3D 列印技術，將 Apple Watch 錶殼從傳統「減材」轉為「增材」，大幅減少一半原物料浪費，助力 2030 碳中和目標。

・生產科技突破可為 Apple 裝置創造整個系統的創新改革。

如果你有注意到最近 Apple 有使用到鈦金屬這個材料的產品描述的話，應該都會發現其中出現了「以創新的 3D 列印工藝製造，所需的原物料比以往減少了一半」的文字。

不知道你會不會也跟小編一樣超好奇，蘋果竟然連主打「飆出你的野」可以陪伴使用者上山下海到處冒險的 Apple Watch Ultra 3，都敢用上這樣的金屬 3D 列印製造方式，這其中肯定有些有趣的技術含量在其中。

近日，他們透過新聞稿的方式，將當初的發表會沒有深談的這項，能積極降低產品碳排放與減少原物料浪費問題的生產方式，其中的關鍵技術跟大家分享。

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將不可能化為可能

必須說，以筆者對 Apple 這個品牌的了解。會覺得也許市場上早就會有類似的技術，不過真的要達到 Apple 對於產品品質標準（而且還是更講究耐摔防撞的錶款！），感覺就是不可能的任務！

不過，為了 Apple 2030 年達到整體碳中和的目標，想不到他們還真的逼出~~代工廠~~的極限，將不可能化為真實。而且！還是在一款（正確說是兩款）大量製造的實際開賣產品上 - 我們也有第一時間開箱測試，採用新製程的 Apple Watch 還真的就算是細看也看不太出差異！

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Apple 在新聞稿中提到，鍛造零件傳統的鈦金屬加工製程中是採用所謂的「減材製程」。簡單地講，就是會需要直接對原物料切削，因此會有大量無法使用的材料浪費。

採用了 3D 列印製造之後，Apple 等於可以用原本製作一支手錶的材料做出兩支 Apple Watch 錶款。放大到一整年的產品生產上，官方粗估將可望節省超過 400 公噸的鈦材料（超多！）。

有點療癒的製程影片，有點（危險）刺激的細節

從微觀的角度觀看 Apple Watch Ultra 3 所採用的 3D 列印錶殼生產技術，會覺得採用被霧化成粉末回收再利用鈦金屬打造而成的錶殼，就像是大樓一樣，在日以繼夜的生產過程中被漸漸築起。

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根據官方的資料，這個 3D 列印技術會以 6 支雷射反覆堆疊出超過 900 層的鈦金屬結構。過程中還會調整含氧量，以避免鈦材質在受熱時爆炸的風險。

之所以官方會用日以繼夜來形容這個製造程序，是因為從原鈦打碎的粉末大小僅有 50 微米。因此含氧量的差異不僅會有風險產生，更會導致雷射打在粉末上時的狀態差異。

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所以 Apple 必須將每層的厚度精準控制在 60 微米，與此同時還得要精細地推開粉末。後續還需要進行吸除粉末的「粗略除粉（rough depowdering）」以及透過一條細細的帶電金屬線鋸切分開錶殼的「分離（singulation）」以及最終的最終的品質檢查工序。

在量產的速度要求下，整體的流程必須精細卻又得兼顧生產效率。除此之外還要能達到 Apple 標準的功能、美感和耐用度表現。就官方的說法，這是在「量產能力、嚴格的可靠度測試、效能，以及材料科學上的突破。」

Apple 的未來藍圖

看到 iPhone 17 系列開始，Apple 似乎減少了鈦金屬在 iPhone 系列的運用（只剩下 iPhone Air 啊！），甚至會給人一種，可能再過個幾代 Apple Watch 也會逐步捨棄這個材質的預感。

但從這次的突破看來，又覺得 Apple 很可能又會更進一步擴大對於鈦金屬材質的應用。回過頭看，當初 iPhone 15 Pro 之所以開始採用鈦金屬，可能與這個他們實驗了十年的 3D 列印製造技術就要開花結果了有關？

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Apple 產品設計副總裁 Kate Bergeron 在新聞稿中提到，他們研發 3D 列印鈦金屬技術的原點，是在他們渴望能將這種可以「推動整個系統變革」的技術實現。之後則是透過「不斷的打樣、流程最佳化，以及大量的資料蒐集」，證明這項技術已達到 Apple 對品質的高標準。

Apple 認為這項技術目前處於正要起飛的階段。不僅在醫療領域已經有首批 3D 列印義肢和人工器官，國際太空站的太空人也能透過 3D 列印工具，享受到這項工具的速度與便利 - 當然，還有高度的生產彈性。

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像是前段提到的 iPhone Air，它不僅在鈦金屬中框使用了 iPhone 歷來最高的 80% 再生鈦金屬製造，針對 USB-C 埠的部分，也是特別改以 3D 列印製成，才能因此達到更薄、更堅固的設計需求。

此外，在 Apple Watch 上，受惠於這項技術也讓行動網路版本的錶款，得以透過針對天線位置加入特定紋理設計來增進黏合效果改進防水。

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目前看來在 Apple 產品上首度運用鈦金屬 3D 列印技術，已經獲得了相當全面的成功。未來，我們應該可以期待在更多蘋果的產品上看到更多透過此技術，達成過往因為生產技術彈性限制導致的浪費或甚至是創新功能。

也難怪 Apple 會以「打造未來藍圖」為題來分享這個鈦金屬 3D 列印的生產技術突破了。他們也提到希望讓這項技術成為「整個系統之後運作的方式」繼續創造材料稱產創新的魔法。

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圖片／引用來源：Apple

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