兼具強度跟輕量化的 Apple Watch Ultra 3 居然是用鈦金屬 3D 列印做出來的！蘋果官方公布了詳細製程細節

陳拔 · 2025-11-18T23:11:29+08:00

兼具強度跟輕量化的 Apple Watch Ultra 3 ，錶殼部分居然是用鈦金屬 3D 列印做出來的。雖然說 3D 列印已經是相當多人在使用的技術，但是沒想到看起來堅固耐用又具備時尚感的 Apple Watch Ultra 3 以及 Apple Watch Series 11 鈦金屬錶款，也是利用 3D 列印技術，以 100% 再生航太級鈦粉末 3D 列印製成。蘋果在今天晚上展示了他們是如何利用這個打磨多年的技術，來製造出具備了耐用、輕量化的特性的 Apple Watch 外殼，又兼顧了環境友善的面向。在傳統鍛造零件的減材製程中，需要透過切削的方式將大量材料去除才能打造成型，但是 3D 列印的積層製程剛好相反，物件透過一層又一層的堆疊成形（在 Apple Watch 中則是堆了超過 900 層），直到最接近所需的最終形狀。而透過這項製程的改變，讓 Apple Watch Ultra 3 和 Series 11 的鈦金屬錶殼能比前一代減少一半的原物料使用量。Apple 環保與供應鏈創新副總裁 Sarah Chandler 表示：「減少 50% 是非常了不起的成就，代表用原本製作一只錶殼的材料，現在可以做出兩只。回頭檢視其影響，節省的地球資源是非常可觀的。」Apple Watch Ultra 3 和 Series 11 的鈦金屬錶殼是用鈦金屬粉末堆疊超過 900 層製造出來的。利用 3D 列印技術所節省的材料。蘋果也公布了進行這項 3D 列印製程的的部分細節，每台負責的 3D 列印機都具備內含 6 支雷射的檢流計，這六支雷射會同時運作，與霧化成 50 微米大小的鈦金屬粉末產生作用進行堆疊，總計需要 20 小時，堆疊 900層才能完成。而在堆疊過程中還需要依照其中的含氧量進行調整，以避免鈦金屬受熱時產生爆炸，另外堆疊的過程中還要將每一層精準的控制在 60 微米的厚度，並且兼顧速度以及精準度上的需求，難度相當高。利用六支雷射同時在成形版上加熱鈦金屬粉末進行堆疊。而在完成列印作業後，操作人員會先將多餘的粉末從成形板上以真空方式吸除，進行所謂粗略除粉（rough depowdering）的動作，但仍可能會有部分粉末仍可能殘留在錶殼的細縫與角落中，所以還要透過超音波振動器進行精細除粉（fine depowdering），將這些殘留粉末完全清除。列印好的錶殼還要進行除粉跟分離的工作。接著進行分離（singulation）過程，一條細細的帶電金屬線會將各個錶殼鋸開，同時會噴灑冷卻液，以維持切割過程中的低溫。接著，自動光學檢測系統會測量每個錶殼，檢查其尺寸和外觀是否精準無誤。這是最終的品質檢查，確保錶殼已準備好進入後續的最後加工。完成後自動光學檢測系統會對成品進行檢查測量。除了節省材料之外，利用 3D 列印技術所帶來的另一項重要設計改變，就是能在傳統鍛造工法無法加工的位置上列印紋理。在 Apple Watch 上則是使用在天線結構的防水製程上，在 LTE 版本的 Apple Watch 的錶殼內部有一條以塑膠填充的分隔結構，以便提供天線功能；而在金屬內側表面以 3D 列印製作特定紋理，使 Apple 得以提升塑膠和金屬之間的黏合效果。還有另外一項蘋果產品也使用這項鈦金屬 3D 列印技術，那就今年新推出的 iPhone Air，其中的 USB-C 連接埠也同樣利用再生鈦粉末 3D 列印鈦金屬打造外殼，打造出極爲纖薄又兼顧的設計。說老實話，在看過這麼多年蘋果的產品後，真的感嘆一項好的設計都需要經歷數年的旅程與積累才能達成（或許還要經歷更多的失敗），以這次的 3D