科技
2025-11-20 16:09:30

Apple Watch製作過程曝光 3D打印技術創製鈦金屬錶殼

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今代Apple Watch利用3D打印技術製作出鈦金屬錶殼。

今代Apple Watch利用3D打印技術製作出鈦金屬錶殼。

3D打印技術主要用於製作產品原型,不過原來今代所有Apple Watch Ultra 3與鈦金屬Apple Watch Series 11錶殼均採用100%航天工業級再生鈦金屬粉,以3D打印技術創製,形成外觀一致且符合Apple設計標準的錶身。

3D打印技術製作Apple Watch可節省逾400公噸鈦金屬原料。

3D打印技術製作Apple Watch可節省逾400公噸鈦金屬原料。

環保節省材料

以3D打印數量龐大而且精細的部件都有一定挑戰,Apple Watch Series 11的拋光鏡面外觀要保持亮麗;Apple Watch Ultra 3則需保持耐用輕巧,而且兩款產品均須在不犧牲效能表現下,減低對地球的影響,且採用相同或更優質物料。

Apple環境與供應鏈創新副總裁Sarah Chandler表示,3D打印技術能夠提升物料使用效率,同時減低碳足印,目前用於創製Apple Watch的所有電力,全來自風力與太陽能等可再生能源。

運用3D打印積層製造程序逐層打印產品,而以往的鍛造加工零件採用減材製造程序,需要削走大量物料。因此Apple Watch Ultra 3和Apple Watch Series 11 鈦金屬錶殼與上幾代相比,只需運用一半原材料,估計今年可節省逾400公噸鈦金屬原料。

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經過20小時過後打印逾900層後,Apple Watch錶殼便可進入最後加工程序。 鐳射激光打印時運用再生鈦金屬粉逐層打印Apple Watch錶殼。

精細過程公開

過程中創製Apple Watch Ultra 3與Apple Watch Series 11鈦金屬錶殼的3D打印機,每部機器均配備一個裝有6支鐳射激光器的電流計,所有鐳射激光器同步運作,層層堆疊反覆逾900次,以完成一個錶殼。然而打印開始前,原始鈦金屬須先經霧化轉化為粉末,此過程需精確微調當中含氧量,以降低鈦金屬受熱時容易爆炸的特性。

所用粉末直徑必須為50微米,相當於極細沙粒。鐳射激光照射時,必須設法維持低含氧量。每層厚度要精準控制為60微米,意味須以極精細的刮刀,將粉末均勻鋪展。

Apple Watch完成打印後,要進行粗略除粉真空吸走打印底板上的多餘粉末。 超聲波振動清洗機去除殘留粉末。 金屬線會切割出Apple Watch錶殼。 自動光學檢測系統測量每一錶殼,檢查其尺寸與外觀準確與否。

嚴謹步驟打造錶身

打印完成後,操作人員會以真空吸走打印底板上的多餘粉末,過程稱為「粗略除粉」。由於成品已接近錶身最終形狀,包括所有連接位,因此粉末仍可能會殘留在錶身的縫隙與角落中。在及後的「精細除粉」程序中,超聲波振動清洗機可確保去除殘留粉末。

在切割過程中,一條幼細通電金屬線會切割各個錶殼,同時噴灑液體冷卻劑,保持低溫切割。隨後自動光學檢測系統測量每一錶殼,檢查其尺寸與外觀準確與否。

機械工程師負責將電路板、顯示器、電池等一一放入錶身,過程中反覆測試,確保手錶功能正常;然後安裝軟件再運行一段時間,確保所有功能符合要求。

iPhone Air的USB-C連接埠都是以3D打印技術製成。

iPhone Air的USB-C連接埠都是以3D打印技術製成。

改良iPhone Air設計

3D打印技術所帶來的另一重要改進,是得以在傳統鍛造工藝過往無法加工的位置上列印紋理。Apple Watch流動網絡型號天線結構的防水程序得以改良,錶殼內部的塑膠隔層提供天線功能,經在金屬內表面以3D打印製作特定紋理,大大提升塑膠與金屬之間的黏合效果。

此技術除了以可持續方式大規模生產Apple Watch,甚至在全新iPhone Air的USB-C連接埠,均以相同再生鈦金屬粉經3D打印技術製成,Apple得以創製極致纖薄卻堅固耐用的設計。

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