Apple 解密「真・積沙成塔」的鈦金屬 3D 列印生產革新製程

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。

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！

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。

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。

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？

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。

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。

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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3D列印省下1/2的材料，確實環保多了

謝謝版主分享的資訊

感謝版主分享謝謝

感謝分享~~~

鈦金屬用列印的技術也太前衛了,謝謝分享

感謝分享~~~                     

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