蘋果挑戰不可能！3D列印Apple Watch錶殼 實現航太級鈦金屬量產、省下大量材料
今年新推出的Apple Watch Ultra 3和Apple Watch Series 11竟然是用3D列印「印」出來的？！當你戴上這2款新手錶時，也正真實體驗著一場製造業革命。這2系列鈦金屬錶殼所採用的航太級鈦金屬，不再是傳統意義上「切削」成型，而是透過極為精密的3D列印技術「堆疊」而成。在過去被視為不可能實現的量產規模，如今已在Apple的生產線上成為現實。
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這一切始於一個看似遙不可及的設想：「能否運用原本多用於製作原型的3D列印技術，來生產數百萬個完全符合Apple嚴苛設計標準、且採用高品質再生金屬的錶殼？ 」Apple產品設計副總裁Kate Bergeron坦言，這不只是一個點子，而是一個渴望成真的想法。團隊一提出這個問題，便立刻著手進行測試，透過不斷的打樣、流程最佳化與海量數據蒐集，證明這項技術足以達到他們對品質、美感與結構強度的極致要求。
這項技術變革的背後，隱藏著環境永續的積極目標。Apple環保與供應鏈創新副總裁Sarah Chandler強調，Apple的每個團隊都將環境視為核心價值，而3D列印在材料效率方面展現的巨大潛力，對於達成Apple 2030的碳中和目標至關重要。傳統製造鍛造零件是減材製程，需要切削去除大量材料，造成浪費；而3D列印則採用積層製程，物件一層一層堆疊成形，直到最接近所需的最終形狀。
這項轉變讓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，這對地球資源的節省非常可觀。Apple推估，光是今年，這項新製程就可省下超過400公噸的原鈦材料。
然而，儘管3D列印技術漸趨成熟，但要推向量產，過程仍舊充滿挑戰。對Apple而言，功能、美感和耐用度都是基本要求。再加上量產能力、嚴格的可靠度測試、效能，以及材料科學上的突破，同時也必須確保不會在2030年的減碳目標上退步。
在製造現場，一台台3D列印機如同白色樂高摩天大樓般日夜運作。每台機器配備的6支雷射同時作用，反覆堆疊超過900層，並將每一層精準控制在60微米厚。Apple Watch與Vision製造設計資深總監J Manjunathaiah博士解釋：原鈦必須先霧化成50微米大小的粉末，並嚴格控制含氧量。Bergeron強調：「這是最尖端的材料科學，並且必須在效率與設計要求之間取得完美的平衡。」
值得一提的是，3D列印帶來的設計彈性，解決了傳統工法難以處理的細節：它能在金屬內側表面列印出特定紋理，改進行動網路錶款天線結構的防水製程，並增強塑膠與金屬之間的黏合效果。
Bergeron表示，這項技術讓設計彈性比以往更大，如今在量產規模上以永續的方式達成這項突破，同時符合嚴苛的外觀和結構要求，為未來的產品設計帶來無限可能。
不只是Apple Watch，這項製程上的創新也悄悄應用在全新的iPhone Air上，Apple運用同樣的再生鈦粉末3D列印出USB-C 埠，成功實現了極纖薄卻又堅固的設計。
Chandler強調，Apple始終致力於推動整個系統的變革，以打造對人和地球更好的產品為指導原則，而在這場無妥協的創新中，所帶來的效益遠比想像中更為巨大。
