3D打印钛金属壳！苹果新工艺太炸裂了：不只是改变手表

不知不觉间，苹果又做了一件大事。

前段时间，苹果主动「揭秘」，指其在 Apple Watch Ultra 3 等钛金属框架的产品上，采用了全新的「钛金属打印」工艺，甚至久违地为这一工艺推出了专门的宣传视频。

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单从这项宣传的「直接影响」来看，这次工艺升级看似有些「失败」，毕竟绝大多数 Apple Watch Ultra 用户根本就没有意识到苹果更换了新的制造工艺，更不用说体验到工艺升级背后的「技术提升了」。

但在小雷看来，这种「用户看不出差别」的工艺改进，恰恰证明了苹果钛金属打印工艺的成功——能用更低的制造成本、维持相同的产品性能，同时良品率翻倍，原料浪费也直线减少，相信有过机械加工经验的朋友，都能理解这是多么巨大的成就。

那么，这项被称之为「3D 打印」的钛金属制造工艺，又是怎么一回事呢？

和市面上的3D打印截然不同

如果把苹果这次宣传的「钛金属打印」放到整个 3D 打印体系里去看，它确实属于增材制造的一类，但这和大众理解的 3D 打印与苹果采用的技术完全不是同一种工具。

一般来说，常见的 3D 打印技术有两种：热材料挤出打印（FDM）和光固化打印（SLA）。这两种打印技术非常好区分：前者的耗材是一卷卷的「塑料」条（比如 PLA），通过「加热耗材-冷却耗材」来固化；后者的耗材是特殊的光敏树脂液，光头在特定位置用特定波长的光（通常为 UV）照射固化，从而一层层堆叠出模型来。

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和 FDM 方案相比，光固化的优势很明显——SLA 方案「拉」出来的模型细节保留远超 FDM 工艺。但无论它的成型质量看起来多么「像金属」，光固化模型终究是一种聚合物结构，在强度、抗高温、抗腐蚀方面都有天然的短板。它可以测试造型、验证装配，无法用于制造手机、手表外壳。

说回苹果，苹果这次使用的激光金属熔融工艺（SLM），虽然看起来和光固化有点像，但核心技术大有不同：

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激光金属熔融工艺的核心在于让金属粉末在激光能量下熔融、堆叠成型。和 SLA 相比，SLM 的原料不是树脂液，而是数十微米级的钛金属粉末；能量也不是紫外线，而是多台高能激光器；最终产物更不是塑料模型，而是可以进行加工的金属结构体。

根据苹果的介绍，他们限制了钛粉原料的直径，确保打印时将每一层厚度控制在 60 微米；多激光阵列同时打印的方式，也让钛粉原料更能形成连续致密的金属组织。

尽管如此，金属增材制造的「打印」只是开端。打印出来的钛结构件内部仍然存在少量孔隙和应力，需要通过热等静压进行致密化处理，使内部组织接近锻件；表面也难以一次成型，离不开后续的 CNC 精加工和抛光。

激光金属熔融工艺开启「钛金」时代？

从苹果的流程来看，激光金属熔融工艺并不是一个「打印完就能用」的技术，成型后的钛结构件依然要经历热等静压、CNC 精加工、抛光等流程。那既然激光金属熔融工艺如此复杂，为什么苹果还要直接用于生产呢？（据苹果介绍，今年所有 Apple Watch Ultra 3 和钛壳 S11 表壳均采用 3D 打印工艺制造）

原因其实很简单，激光金属熔融工艺可以显著降低生产过程的材料浪费，同时提高良品率。

传统的钛加工依赖锻件成形，必须从远大于成品的坯料开始削减。而钛金属本身难切削、导热差，一旦结构复杂，加工的良品率就会「跳水」。事实上，采用钛金属的数码产品之所以昂贵，其不可控的加工成本就占据了大头。

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而激光金属熔融工艺就没有这样的问题：不像传统的金属加工工艺那样需要一个中间阶段，激光金属熔融在打印阶段便完成了大部分体积的成型，材料利用率大幅提高。按苹果给出的数字，激光金属熔融技术能节约 50% 的原材料——「这意味着你现在可以用此前一块表所需的材料制造出两块表了」。据 Apple 估算，得益于这一新工艺，仅在今年就节约了超过 400 吨的钛原料。

除了节省原料，激光金属熔融技术也能显著提升钛件的加工良品率。由于主要结构已在打印阶段完成，后续 CNC 只需要负责精度与表面质量，而不再承担大规模去料，因此加工风险也随之下降。

此外，激光金属熔融技术还带来了传统工艺无法想象的设计自由度。

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以苹果此次着重介绍的 Apple Watch Ultra 3 为例，复杂曲面在 CNC 体系中加工难度极大，必要时还需要多次换刀；智能手表的超小体积也限制了内部加工的刀路，必要时还需要定制刀头。但激光金属熔融的加入，从工程角度上取消了设计的条条框框，让那些因加工精度、成本而无法实现的特殊结构走向现实。

也正因如此，在雷科技看来，如果中国智能手机行业还希望在材质上跟进由苹果掀起的「钛金时代」，而不仅仅是停留在「钛色」配色，必须跟进激光金属熔融工艺或激光烧结工艺，用全新的方式处理全新的材料。

国产手机用得上激光金属熔融工艺吗？

不过问题也随之而来，既然这是「钛时代」的关键工艺，那为什么国产手机品牌不早点跟进呢？

要说国产品牌有没有能力做激光金属熔融工艺，答案当然是肯定的。说到底，激光金属熔融工艺也是金属增材制造的一种，而国内增材制造产业链极为完整：从钛粉雾化设备到激光金属熔融成型机，再到后续的五轴 CNC、自动检测，整个加工环节都具备规模化生产的能力。换句话说，国产厂商完全具备做激光金属熔融钛中框的「工业基础」，不存在技术门槛。

对国产品牌来说，激光金属熔融工艺真正的难点在量产体系，而不是技术本身。

对苹果来说，一款智能手表卖几千万台根本不在话下；但和苹果一年不超过 5 款手机的产品节奏相比，安卓旗舰机更新快、SKU 多、代工分散，能用激光金属熔融工艺的产品也相当有限。如果排产不足，制造成本必然失控，制造性价比还不如锻造甚至是 CNC 加工来得划算。

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其次，安卓旗舰手机内部的「资源竞争」极为激烈，影像、转轴、电池快充……每项功能都在抢预算，相比能直接改变体验的升级，钛中框的价值相当有限。不可否认的是，激光金属熔融工艺除了可以用来打印钛中框，也可以用来制造折叠屏手机的转轴关键部件。但转轴部件的产量，对分摊激光金属熔融工艺的成本依旧杯水车薪。

不过话又说回来，激光金属熔融工艺，对立志要冲击高端市场的国产手机品牌来说，同样也是一条值得发展的技术路线。毕竟激光金属熔融工艺没有锻造、CNC 加工的局限性，通用性更强，既能做手表外壳、镜头饰圈，也能做屏幕转轴甚至更大体积的部件。在雷科技看来，对国产品牌来说，激光金属熔融工艺并非不切实际的幻想。

苹果要将机身材质革命引向何方？

我们说回苹果，尽管苹果最新一季的 iPhone 中，只有 iPhone Air 这个「非常设型号」还保留着钛金属中框。甚至 iPhone Air 沿用钛金属中框，全因这款手机是 iPhone 16 同期立项的产品。但可以肯定的是，苹果对钛金属中框、或者说对钛金属的追求，绝对不会止步于 iPhone Air。

大家都清楚，Apple Watch、iPad 这类「周边产品」，一直都是苹果的「试验田」，是 iPhone 未来新技术的「真机测试」。即使从工程的角度看，未来的「折叠屏 iPhone」，也必然会用钛金属来保证机身与转轴的强度。

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基于这一角度，再结合激光金属熔融工艺的特点，雷科技认为，钛金属在苹果内部还有更多的应用；但和钛金属中框这种更利于宣传的用法相比，未来的钛金属可能更强调实用意义。比如搭配回收铝外壳，在转轴、边框中部、USB-C 等特定位置打造钛结构件，为整体结构补强、或者用于制造传统工艺难以加工的特殊部件。

至于到那时候，钛中框还会不会再次流行？小雷没法这么早下结论。就个人来说，我对不锈钢、钛金属等高强度材料边框一直都喜爱有加；在 iPhone 17 Pro 改用铝合金后，我也直接指出过「铝框不如钛框高端和耐用」。

但如果在钛件的结构补强下，铝合金中框也能像钛框那样耐用，那至少对大多数理性消费者来说，「铝钛之争」将不再重要。