能否利用传统上仅用于制作原型机的3D打印技术,以高品质回收金属材料,按照苹果的严苛标准量产数百万个外观统一的表壳?

答案是可以的,11月18日,苹果在官网揭秘 Apple Watch Series 11/Ultra 3 手表钛金属表壳 3D 打印工艺。

2025年,所有Apple Watch Ultra 3与钛金属款 Apple Watch Series 11表壳均采用100%航空级回收钛金属粉末3D打印制成,实现了业界前所未有的规模化突破。Series 11 抛光镜面表壳需光洁无瑕,Ultra 3 系列必须保持耐用性和轻巧外形,以满足日常探险者的需求,所有产品在提升环保效益的同时,均需维持卓越性能与顶级材质。

Apple Watch Series 11 的特写镜头。图 Apple Watch Series 11 的镜面抛光效果需要尖端的材料科学才能实现

"环保是苹果所有团队的核心价值观,"环境与供应链创新副总裁Sarah Chandler指出,"3D打印技术蕴含巨大的材料效率潜力,这对实现'苹果2030'目标至关重要。"该目标旨在2030年前实现全产业链与产品生命周期的碳中和。目前所有Apple Watch生产已全部采用风能、太阳能等可再生能源。

与传统锻造加工采用的减材制造不同,通过逐层堆积的3D打印增材制造技术,新款表壳的原材料消耗量比前代减少50%。"这意味着同等材料可生产两倍数量的表壳,"Chandler 解释道,"由此产生的环境效益不可估量。"仅2025年,该工艺预计将节约超400公吨原生钛金属。

图  3D打印技术节省了50%的原材料

过去十年间,苹果一直在尝试3D打印技术,而3D打印行业本身也正开始蓬勃发展。从医疗领域的假肢和人造器官到国际空间站的重要工具,这项技术不断突破边界。"我们长期关注该技术发展,见证其逐渐契合我们的设计需求,"苹果Apple Watch和Apple Vision产品制造设计高级总监J Manjunathaiah表示,"减少产品材料的使用一直是我们的目标。因此,我们开始尝试使用3D打印技术制造金属外观部件。"

对苹果而言,功能性、美观性和耐用性是基本要求。此外,还要兼顾可扩展性、严格的可靠性测试、卓越的性能,甚至在材料科学方面取得突破,同时确保苹果在实现其2030年脱碳目标方面不会有任何懈怠。

图 Apple Watch 3D打印工艺中,激光使用回收的钛粉逐层打印

生产车间里,排列如乐高摩天大楼的3D打印机日夜不息为Apple Watch Ultra 3和Series 11制造钛金属表壳。每台设备配备六台激光器振镜系统同步作业,经过900余层堆叠方能完成单个表壳制造。在此之前,需要将钛原料雾化成直径50微米的粉末,并通过精密控氧技术消除高温爆炸风险。

"这是顶尖材料科学的突破,"Bergeron强调。团队通过精准控制60微米层厚,在效率与精度间取得完美平衡。

经过20小时打印后,表壳进入精细后处理阶段:操作员会在构建版上吸去多余的钛粉,这种步骤被称为“粗脱粉”,完成后还要将表壳交由超声波振荡器进行“精脱粉”,取出表壳缝隙中的残留粉末,在分离工序中使用纤细的带电金属丝,在各表壳之间进行切割并喷洒液体冷却剂以降低切割的热量,随后这些表壳会被送上自动光学检测系统,检查尺寸和外观等,确保每个表壳可以进行后续加工。

图 精加工工序

3D打印还实现了锻造工艺无法企及的结构创新。通过在蜂窝型号天线槽内壁制造特殊纹理,显著提升了塑料与金属的接合强度,增强防水性能。这项历时数年的技术突破,为产品设计开辟了全新可能。

这项技术还带来了另一项产品创新——新款iPhone Air的USB-C接口同样采用再生钛粉3D打印制成,兼具超薄设计与坚固特性。

随着市场需求的多样化以及消费者对手机性能与美观的日益追求,智能手机形态在不断演化,结构件材质与工艺成为行业创新重点。艾邦建有手机创新材质工艺交流群,欢迎长按识别下方二维码加入群聊,一起探讨手机产业创新发展趋势。


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一、会议议题(拟定)


序号
议题
演讲单位
1
主题是全球智能手机分析及预测
Omdia
2
OMR工艺及其在消费类电子产品结构件中的应用
聚龙高科
3
华海诚科OMD/OMR贴合胶水解决方案
华海诚科
4
OMR真空转印EPPE(PO)基膜
艾米新材
5
消费电子精密光学PVD镀膜工艺解决方案
汇成真空
6
3M研磨产品在消费电子行业应用
3M (3M研磨事业部)
7
玻纤板后盖创新装饰工艺——OMR
鑫台铭
8
3D打印技术及其在消费电子领域的规模化应用
倍丰智能
9
议题待定
聚创新材料
10
PUR模内喷涂工艺在手机外观零件上的应用
岐塑提爱思
11
手机机构件工艺发展趋势
富士康
12
玻纤后盖一体成型工艺介绍
邀请中
13
手机玻璃/玻纤板后盖纹理解决方案/表面处理新技术分享
邀请中
14
金属中框材质对决:钛合金与铝合金的回归与演进
邀请中
15
折叠“无痕”:UTG超薄柔性盖板的演进之路
邀请中
16
下一代铰链技术的轻量化、薄型化与高可靠性设计
邀请中
17
AI时代下的手机散热解决方案创新
邀请中
18
……


更多创新主题演讲意向,请联系周小姐:18320865613(同微信)


二、报名方式


报名方式1:加微信并发名片报名


参会、各类赞助请联系:

艾果果13312917301(同微信)

ab008@aibang.com;


注意:每位参会者均需要提供信息;


议题演讲请联系:

Mickey 18320865613(同微信)

ab035@aibang.com;



方式2:在线登记报名;

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https://www.aibang360.com/m/100280?ref=172672


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作者 li, hailan