不知不覺間，蘋果又完成了一件大事。前段時間，蘋果主動“揭秘”，稱其在Apple Watch Ultra 3等鈦金屬框架的產品上，采用了全新的「鈦金屬打印」工藝，還久違地為這一工藝推出了專門的宣傳視頻。

單從這項宣傳的“直接影響”來看，這次工藝升級看似有些“失敗”。絕大多數Apple Watch Ultra用戶根本沒意識到蘋果更換了新的制造工藝，更別提體驗到工藝升級背后的“技術提升”了。

但在小雷看來，這種“用戶看不出差別”的工藝改進，恰恰證明了蘋果鈦金屬打印工藝的成功。它能用更低的制造成本、維持相同的產品性能，同時良品率翻倍，原料浪費也直線減少。相信有過機械加工經驗的朋友，都能理解這是多么巨大的成就。

那么，這項被稱之為「3D打印」的鈦金屬制造工藝，究竟是怎么一回事呢？

和市面上的3D打印截然不同

如果把蘋果這次宣傳的「鈦金屬打印」放到整個3D打印體系里去看，它確實屬于增材制造的一類，但這和大眾理解的3D打印與蘋果采用的技術完全不是同一種工具。

一般來說，常見的3D打印技術有兩種：熱材料擠出打?。‵DM）和光固化打印（SLA）。這兩種打印技術很好區(qū)分：前者的耗材是一卷卷的“塑料”條（比如PLA），通過“加熱耗材 - 冷卻耗材”來固化；后者的耗材是特殊的光敏樹脂液，光頭在特定位置用特定波長的光（通常為UV）照射固化，從而一層層堆疊出模型來。

和FDM方案相比，光固化的優(yōu)勢很明顯——SLA方案“拉”出來的模型細節(jié)保留遠超FDM工藝。但無論它的成型質量看起來多么“像金屬”，光固化模型終究是一種聚合物結構，在強度、抗高溫、抗腐蝕方面都有天然的短板。它可以測試造型、驗證裝配，無法用于制造手機、手表外殼。

說回蘋果，蘋果這次使用的激光金屬熔融工藝（SLM），雖然看起來和光固化有點像，但核心技術大有不同：

激光金屬熔融工藝的核心在于讓金屬粉末在激光能量下熔融、堆疊成型。和SLA相比，SLM的原料不是樹脂液，而是數十微米級的鈦金屬粉末；能量也不是紫外線，而是多臺高能激光器；最終產物更不是塑料模型，而是可以進行加工的金屬結構體。

根據蘋果的介紹，他們限制了鈦粉原料的直徑，確保打印時將每一層厚度控制在60微米；多激光陣列同時打印的方式，也讓鈦粉原料更能形成連續(xù)致密的金屬組織。

盡管如此，金屬增材制造的“打印”只是開端。打印出來的鈦結構件內部仍然存在少量孔隙和應力，需要通過熱等靜壓進行致密化處理，使內部組織接近鍛件；表面也難以一次成型，離不開后續(xù)的CNC精加工和拋光。

激光金屬熔融工藝開啟「鈦金」時代？

從蘋果的流程來看，激光金屬熔融工藝并不是一個“打印完就能用”的技術，成型后的鈦結構件依然要經歷熱等靜壓、CNC精加工、拋光等流程。那既然激光金屬熔融工藝如此復雜，為什么蘋果還要直接用于生產呢？（據蘋果介紹，今年所有Apple Watch Ultra 3和鈦殼S11表殼均采用3D打印工藝制造）

原因其實很簡單，激光金屬熔融工藝可以顯著降低生產過程的材料浪費，同時提高良品率。

傳統(tǒng)的鈦加工依賴鍛件成形，必須從遠大于成品的坯料開始削減。而鈦金屬本身難切削、導熱差，一旦結構復雜，加工的良品率就會“跳水”。事實上，采用鈦金屬的數碼產品之所以昂貴，其不可控的加工成本就占據了大頭。

而激光金屬熔融工藝就沒有這樣的問題：不像傳統(tǒng)的金屬加工工藝那樣需要一個中間階段，激光金屬熔融在打印階段便完成了大部分體積的成型，材料利用率大幅提高。按蘋果給出的數字，激光金屬熔融技術能節(jié)約50%的原材料——“這意味著你現在可以用此前一塊表所需的材料制造出兩塊表了”。據Apple估算，得益于這一新工藝，僅在今年就節(jié)約了超過400噸的鈦原料。

除了節(jié)省原料，激光金屬熔融技術也能顯著提升鈦件的加工良品率。由于主要結構已在打印階段完成，后續(xù)CNC只需要負責精度與表面質量，而不再承擔大規(guī)模去料，因此加工風險也隨之下降。

此外，激光金屬熔融技術還帶來了傳統(tǒng)工藝無法想象的設計自由度。

以蘋果此次著重介紹的Apple Watch Ultra 3為例，復雜曲面在CNC體系中加工難度極大，必要時還需要多次換刀；智能手表的超小體積也限制了內部加工的刀路，必要時還需要定制刀頭。但激光金屬熔融的加入，從工程角度上取消了設計的條條框框，讓那些因加工精度、成本而無法實現的特殊結構走向現實。

也正因如此，在雷科技看來，如果中國智能手機行業(yè)還希望在材質上跟進由蘋果掀起的「鈦金時代」，而不僅僅是停留在「鈦色」配色，必須跟進激光金屬熔融工藝或激光燒結工藝，用全新的方式處理全新的材料。

國產手機用得上激光金屬熔融工藝嗎？

不過問題也隨之而來，既然這是「鈦時代」的關鍵工藝，那為什么國產手機品牌不早點跟進呢？

要說國產品牌有沒有能力做激光金屬熔融工藝，答案當然是肯定的。說到底，激光金屬熔融工藝也是金屬增材制造的一種，而國內增材制造產業(yè)鏈極為完整：從鈦粉霧化設備到激光金屬熔融成型機，再到后續(xù)的五軸CNC、自動檢測，整個加工環(huán)節(jié)都具備規(guī)?；a的能力。換句話說，國產廠商完全具備做激光金屬熔融鈦中框的「工業(yè)基礎」，不存在技術門檻。

對國產品牌來說，激光金屬熔融工藝真正的難點在量產體系，而不是技術本身。

對蘋果來說，一款智能手表賣幾千萬臺根本不在話下；但和蘋果一年不超過5款手機的產品節(jié)奏相比，安卓旗艦機更新快、SKU多、代工分散，能用激光金屬熔融工藝的產品也相當有限。如果排產不足，制造成本必然失控，制造性價比還不如鍛造甚至是CNC加工來得劃算。

其次，安卓旗艦手機內部的「資源競爭」極為激烈，影像、轉軸、電池快充……每項功能都在搶預算，相比能直接改變體驗的升級，鈦中框的價值相當有限。不可否認的是，激光金屬熔融工藝除了可以用來打印鈦中框，也可以用來制造折疊屏手機的轉軸關鍵部件。但轉軸部件的產量，對分攤激光金屬熔融工藝的成本依舊杯水車薪。

不過話又說回來，激光金屬熔融工藝，對立志要沖擊高端市場的國產手機品牌來說，同樣也是一條值得發(fā)展的技術路線。畢竟激光金屬熔融工藝沒有鍛造、CNC加工的局限性，通用性更強，既能做手表外殼、鏡頭飾圈，也能做屏幕轉軸甚至更大體積的部件。在雷科技看來，對國產品牌來說，激光金屬熔融工藝并非不切實際的幻想。

蘋果要將機身材質革命引向何方？

我們說回蘋果，盡管蘋果最新一季的iPhone中，只有iPhone Air這個「非常設型號」還保留著鈦金屬中框。甚至iPhone Air沿用鈦金屬中框，全因這款手機是iPhone 16同期立項的產品。但可以肯定的是，蘋果對鈦金屬中框、或者說對鈦金屬的追求，絕對不會止步于iPhone Air。

大家都清楚，Apple Watch、iPad這類「周邊產品」，一直都是蘋果的「試驗田」，是iPhone未來新技術的「真機測試」。即使從工程的角度看，未來的「折疊屏iPhone」，也必然會用鈦金屬來保證機身與轉軸的強度。

基于這一角度，再結合激光金屬熔融工藝的特點，雷科技認為，鈦金屬在蘋果內部還有更多的應用；但和鈦金屬中框這種更利于宣傳的用法相比，未來的鈦金屬可能更強調實用意義。比如搭配回收鋁外殼，在轉軸、邊框中部、USB - C等特定位置打造鈦結構件，為整體結構補強、或者用于制造傳統(tǒng)工藝難以加工的特殊部件。

至于到那時候，鈦中框還會不會再次流行？小雷沒法這么早下結論。就個人來說，我對不銹鋼、鈦金屬等高強度材料邊框一直都喜愛有加；在iPhone 17 Pro改用鋁合金后，我也直接指出過「鋁框不如鈦框高端和耐用」。

但如果在鈦件的結構補強下，鋁合金中框也能像鈦框那樣耐用，那至少對大多數理性消費者來說，「鋁鈦之爭」將不再重要。

本文來自“雷科技”，36氪經授權發(fā)布。

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