Apple Watch 最新一代的鈦金屬外殼，始于一撮細(xì)密的金屬粉末。

沒有車床的轟鳴、火星，也沒有刀具切割金屬時那令人牙酸的摩擦聲，鈦金屬版的 Apple Watch 不是被切削出來的，而是被「打印」出來的。

3D 打印這個詞，在很多人的腦海里仍停留在實驗室和原型階段：打印一只概念零件、一段驗證思路的模型。而蘋果，第一次把它推入了消費(fèi)電子的大規(guī)模量產(chǎn)線。

這還真不是炫技。

為什么是 3D 打印？

傳統(tǒng)的金屬加工是一道「做減法」的技藝：一整塊金屬，通過 CNC 加工（數(shù)控銑床）從四面八方切、銑、磨，把多余的部分一點點削切成目標(biāo)的形狀，再進(jìn)行打磨和拋光。

這種方式加工精度極高，卻免不了一個硬傷——浪費(fèi)。

「金屬好不好加工，一用刀就知道。」鈦的優(yōu)秀已經(jīng)被無數(shù)行業(yè)肯定：輕、強(qiáng)、耐腐蝕，是天生的「工程好料」。但它同時也倔強(qiáng)固執(zhí)：熔點高、延展性低，加工具有挑戰(zhàn)性。刀具磨損比加工鋁時快得多，時間被成倍拉長，還要不斷處理因「太硬」而帶來的種種麻煩。

對 Apple Watch 這樣的復(fù)雜造型來說，過去工程師常常得先做一個尺寸更大的鍛件，再慢慢從里面「雕刻」出想要的形狀。就如同從一塊巨石中鑿出一小尊雕像，壯觀，卻不夠高效。

增材制造徹底改寫了這套邏輯。它的思路，則是一次「加」的工藝——將材料一層層堆疊成形，如同用裱花袋擠出蛋糕的紋理，精準(zhǔn)而克制。

60 微米、900 層：一枚表殼的成長軌跡

打印從一撮回收的鈦粉開始。

「鈦金屬粉末之前是不存在的，」Kate Bergeron 是蘋果產(chǎn)品設(shè)計副總裁，還負(fù)責(zé)所有 Apple 產(chǎn)品的材料創(chuàng)新。她告訴愛范兒，獲得并使用可回收的鈦粉，本身就是一個巨大的突破。

鈦是一種堅硬而活躍的金屬，在高溫下甚至可能爆燃。為了保障安全，蘋果對原始鈦進(jìn)行霧化處理，降低氧含量，并針對激光參數(shù)進(jìn)行了極為精細(xì)的調(diào)整。

每臺打印機(jī)配備了一個振鏡系統(tǒng)，包含 6 束激光，每束光如同一支細(xì)筆，通過振鏡系統(tǒng)引導(dǎo)，在粉末表面融化出一層零件的橫截面。

完成一層，打印平臺下移 60 微米——大約一根頭發(fā)絲的寬度，再鋪上新的粉末層，繼續(xù)熔化。

經(jīng)過 900 層的堆疊，表殼的雛形浮現(xiàn)。

打印結(jié)束后，零件仍埋在粉末堆里，工程師通過真空吸取的方式清除多余的粉末。

接著，使用超聲振動設(shè)備，對打印件進(jìn)行更精細(xì)的清粉操作，確保將表殼內(nèi)部縫隙和細(xì)小結(jié)構(gòu)中的殘余粉末完全清除。所有粉末都會被回收再利用。

隨后，成型的零件被金剛石線鋸從底板上小心翼翼地切割下來。

從粗糙到精致：后處理的藝術(shù)

增材制造出的金屬零件，其表面粗糙度遠(yuǎn)無法滿足消費(fèi)級產(chǎn)品的外觀要求，尤其像 Apple Watch Series 11 這樣要求拋光鏡面、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)外皆可見的產(chǎn)品。

于是，一門叫做「后處理」的工藝開始了。

CNC 精修校正尺寸、噴砂或拋光塑造質(zhì)感、注塑整合其他部件、最后進(jìn)行表面處理。Ultra 3 采用細(xì)膩噴砂，強(qiáng)化戶外的堅固觸感；Series 11 則追求幾乎照見人影的光滑度。

「我們對精度與結(jié)構(gòu)完整性要求沒有任何降低?！筀ate 強(qiáng)調(diào)，蘋果沒有因為 3D 打印而犧牲質(zhì)量。

▲ 左圖顯示外殼表面紋理，右圖顯示拋光表面

拆解網(wǎng)站 iFixit 也從側(cè)面印證了這一點，在顯微鏡下，Ultra 3 表殼的確隱約可見一些打印層紋。但在硬度測試中，Ultra 3 表殼與前代鍛造版本一樣，僅在莫氏硬度 6 級才會出現(xiàn)劃痕————比早期 Ultra 一代（硬度 5 級即劃傷）更為優(yōu)秀。

環(huán)保是一場主動爭勝的技術(shù)戰(zhàn)

如果制造一枚表殼可以用傳統(tǒng)工藝解決，為什么蘋果要冒著巨大的研發(fā)成本繞這么大一個圈？

畢竟，普通用戶并不關(guān)心 Apple Watch 是不是 3D 打印的。

答案藏在另一個更宏大的承諾里——

蘋果以 2015 年為基準(zhǔn)，計劃實現(xiàn) 75% 的碳減排。主要路徑包括：推動供應(yīng)鏈?zhǔn)褂每稍偕茉础⒉捎酶吞嫉倪\(yùn)輸方式，以及通過材料創(chuàng)新提升回收比例。

3D 打印正好處在這三個方向的交匯點上。它不僅將鈦金屬的回收利用比例提升至 100%，與鍛造相比，打印可減少約 50% 材料使用量，從源頭減少碳排放。

過去我們?nèi)绻芴岣?10%、15% 的材料效率，我們就已經(jīng)非常興奮了。而現(xiàn)在，我們將材料使用量直接砍半——從碳排放角度來看，這是一次極其重大的勝利。

在蘋果環(huán)境和供應(yīng)鏈創(chuàng)新副總裁 Sarah 眼中，環(huán)保從來不是被動的責(zé)任，而是一場需要主動出擊的技術(shù)戰(zhàn)役。而 3D 打印，正是這場戰(zhàn)役中的一件關(guān)鍵武器。

她所帶領(lǐng)的團(tuán)隊，負(fù)責(zé)在蘋果全球供應(yīng)鏈中貫徹兩個核心目標(biāo)：一個是到 2030 年實現(xiàn)碳中和，另一個是終有一日，讓每一件產(chǎn)品都由回收和可再生材料制成。

據(jù)她透露，蘋果目前已完成 60% 的減碳任務(wù)，但剩下的減碳部分將越發(fā)艱難。

我們尋找的是那種既對地球有益，也對產(chǎn)品本身、對用戶體驗同樣有益的方案。

十五年前，蘋果用 CNC 工藝打造出 MacBook Unibody 一體成型機(jī)身，開啟精密制造的革命性時刻，推動了整整一代制造業(yè)升級。

蘋果能夠大規(guī)模集成 3D 打印鈦金屬，其他 OEM 廠商也能有信心跟進(jìn)。

在過去的一個季度中，我們看到各大品牌將增材制造引入日常產(chǎn)品和運(yùn)營中——從消費(fèi)玩具和自行車組件到鞋類平臺和工廠備件。這一模式是一致的：試點生產(chǎn)線成熟為可重復(fù)的生產(chǎn)，中等產(chǎn)量下經(jīng)濟(jì)效益更好，并與數(shù)字質(zhì)量系統(tǒng)更緊密集成。簡單來說，增材制造正從新奇走向常規(guī)。

專注金屬增材制造的專業(yè)機(jī)構(gòu) 3DS Pro 認(rèn)為，金屬 3D 打印這件事的意義不僅在于「用上了新工藝」，而是它證明了一件以前幾乎沒人敢想的事——鈦金屬的 3D 打印，真的可以規(guī)模化做到消費(fèi)電子所需的光潔度與公差控制。不是幾十件的試水，而是數(shù)百萬件的量產(chǎn)級別。

更重要的是，它所能帶來的創(chuàng)造力空間，也被正式打開。

傳統(tǒng)的減材加工，總要被刀具、彎折半徑、材料延展性這些邊界框住思路。但 3D 打印的邏輯完全不同——它可以在元件內(nèi)部做晶格結(jié)構(gòu)，可以一次成型復(fù)雜的中空通道，也可以實現(xiàn)傳統(tǒng)方法根本沒法加工的過渡幾何。

iPhone Air 是一個極好的例子：它的 USB-C 外殼，用的就是和 Apple Watch 一樣的回收鈦粉，用 3D 打印造出來。在這種工藝下，設(shè)計師不僅能保持結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與耐用性，還能實現(xiàn)極致的輕薄比例。

「這件事一開始是既令人興奮又讓人有點害怕的。」Kate 說，「因為理論上，它可以打印任何形狀。我們已經(jīng)充分理解了鈦金屬的打印方式，接下來我們會探索如何將這項工藝應(yīng)用到更多產(chǎn)品上。」

「現(xiàn)在談革命還為時尚早。」Kate 謹(jǐn)慎地說，「但它絕對是我們制造工具箱中新增的重要一環(huán)?！?/p>

接著，她說了一句特別「蘋果」的話：「天空才是極限?！?/p>

又像是給未來留了個伏筆：「我們很期待設(shè)計師們會用這項技術(shù)提出什么新的挑戰(zhàn)?！?/p>

「這絕不是一個終點，而是一個新的起點?！?/blockquote>