苹果钛金属3D打印工艺：制造技术的革新与未来

在悄无声息中，苹果再次完成了一项技术领域的重大突破。

近期，苹果官方披露，其在 Apple Watch Ultra 3 等钛金属框架产品上，采用了创新的「钛金属打印」工艺，并罕见地为这一技术推出了专门宣传视频。

仅从宣传的「直接效应」观察，这次工艺升级似乎有些「低调」，毕竟绝大多数 Apple Watch Ultra 用户并未察觉制造工艺的变更，更谈不上体验技术升级带来的「性能提升」。

但在技术视角看，这种「用户无感」的工艺改进，恰恰印证了苹果钛金属打印工艺的成功——能以更低成本维持相同产品性能，同时良品率倍增，原料浪费大幅降低，熟悉机械加工的人士都明白，这无疑是项卓越成就。

那么，这项被称为「3D 打印」的钛金属制造工艺，究竟是如何运作的呢？

与常见3D打印技术迥异

若将苹果宣传的「钛金属打印」置于整个 3D 打印体系中审视，它确实属于增材制造范畴，但与大众认知的 3D 打印及苹果采用的技术截然不同。

通常，主流 3D 打印技术有两种：热熔挤出打印（FDM）和光固化打印（SLA）。这两种技术易于区分：前者使用卷状「塑料」条（如 PLA），通过加热冷却固化；后者采用光敏树脂液，经紫外线照射固化，逐层堆叠成型。

对比 FDM，光固化优势显著——SLA 成型的模型细节远胜 FDM。但无论其外观多「接近金属」，光固化模型仍是聚合物结构，在强度、耐热、抗腐蚀方面存在固有缺陷。它可用于造型测试和装配验证，却难以制造手机或手表外壳。

回归苹果，苹果此次采用的激光金属熔融工艺（SLM），虽看似类似光固化，但核心技术差异巨大：

激光金属熔融工艺核心在于使金属粉末在激光能量下熔融并堆叠成型。相较于 SLA，SLM 原料非树脂液，而是微米级钛金属粉末；能量非紫外线，而是多台高能激光器；最终产物非塑料模型，而是可加工的金属结构体。

据苹果介绍，他们控制钛粉直径，确保打印时每层厚度为 60 微米；多激光阵列同步打印，促进钛粉形成连续致密金属组织。

尽管如此，金属增材制造的「打印」仅是起点。打印出的钛结构件内部仍有微小孔隙和应力，需经热等静压致密化处理，使内部组织接近锻件；表面也无法一次成型，依赖后续 CNC 精加工和抛光。

激光金属熔融工艺引领「钛金」风潮？

从苹果流程看，激光金属熔融工艺并非「打印即用」技术，成型钛件仍需经历热等静压、CNC 精加工、抛光等工序。既然该工艺如此复杂，苹果为何将其用于直接生产？（苹果称，今年所有 Apple Watch Ultra 3 和钛壳 S11 表壳均采用 3D 打印工艺制造）

原因简明：激光金属熔融工艺能显著减少生产材料浪费，同时提升良品率。

传统钛加工依赖锻件成形，须从远大于成品的坯料切削。钛金属本身难切削、导热差，结构复杂时良品率急剧下降。事实上，钛金属数码产品昂贵，不可控加工成本占主要部分。

激光金属熔融工艺则无此问题：不像传统金属加工需中间阶段，该技术在打印阶段完成大部分体积成型，材料利用率大幅提升。苹果数据显示，激光金属熔融技术可节约 50% 原材料——「意味可用原先一块表的材料制造两块表」。据苹果估算，受益新工艺，今年已节约超 400 吨钛原料。

除节省原料，激光金属熔融技术也显著提高钛件加工良品率。因主要结构已在打印阶段完成，后续 CNC 仅负责精度与表面处理，无需大规模去料，加工风险降低。

此外，激光金属熔融技术带来传统工艺难以企及的设计自由度。

以苹果重点介绍的 Apple Watch Ultra 3 为例，复杂曲面在 CNC 体系中加工难度极高，常需多次换刀；智能手表微小体积限制内部加工刀路，甚至需定制刀头。但激光金属熔融的引入，从工程层面打破设计限制，使因加工精度和成本无法实现的特殊结构变为可能。

正因如此，若中国智能手机行业希望跟进苹果引发的「钛金时代」，而非仅停留「钛色」配色，必须采纳激光金属熔融或类似工艺，以新方式处理新材料。

国产手机能否应用激光金属熔融工艺？

但问题随之而来：既然这是「钛时代」关键工艺，国产手机品牌为何未及早跟进？

论及国产品牌能力，答案自然是肯定的。激光金属熔融工艺属金属增材制造，而国内增材制造产业链十分完善：从钛粉雾化设备到激光金属熔融成型机，再到五轴 CNC 和自动检测，整个加工环节均具规模化生产能力。换言之，国产厂商完全具备激光金属熔融钛中框的「工业基础」，无技术壁垒。

对国产品牌，激光金属熔融工艺真正挑战在于量产体系，而非技术本身。

苹果一款智能手表销量可达数千万台；但相比苹果一年不超过 5 款手机的产品节奏，安卓旗舰机更新迅速、SKU 繁多、代工分散，适用激光金属熔融工艺的产品相当有限。若产量不足，制造成本势必飙升，性价比可能不及锻造甚至 CNC 加工。

其次，安卓旗舰手机内部「资源竞争」异常激烈，影像、转轴、电池快充……各项功能均争夺预算，相比能直接提升体验的升级，钛中框价值相对有限。不可否认，激光金属熔融工艺除打印钛中框外，也可制造折叠屏手机转轴关键部件。但转轴部件产量，对分摊该工艺成本仍显不足。

然而，激光金属熔融工艺，对志在冲击高端的国产手机品牌而言，仍是值得探索的技术路径。因该工艺无锻造、CNC 加工局限，通用性更强，既能制手表外壳、镜头饰圈，也能做屏幕转轴甚至更大部件。对国产品牌，激光金属熔融工艺并非空想。

苹果将机身材质革命导向何处？

回归苹果，尽管最新季 iPhone 中，仅 iPhone Air 这款「特殊型号」保留钛金属中框。甚至 iPhone Air 沿用钛金属中框，主因该手机与 iPhone 16 同期立项。但可以肯定，苹果对钛金属中框或钛金属的追求，绝不会止步于 iPhone Air。

众所周知，Apple Watch、iPad 等「周边产品」，一直是苹果的「试验场」，是 iPhone 未来新技术的「实机测试」。即使从工程角度，未来「折叠屏 iPhone」也必用钛金属确保机身与转轴强度。

基于此，结合激光金属熔融工艺特点，钛金属在苹果内部应有更多应用；但相比钛金属中框这类利于宣传的用法，未来钛金属可能更侧重实用价值。例如搭配回收铝外壳，在转轴、边框中部、USB-C 等关键位置打造钛结构件，为整体结构加固，或制造传统工艺难加工的特殊部件。

届时，钛中框会否再度流行？难以过早定论。个人而言，我对不锈钢、钛金属等高强度材料边框始终青睐；在 iPhone 17 Pro 改用铝合金后，我也直言「铝框不如钛框高端耐用」。

但若在钛件结构补强下，铝合金中框能如钛框般耐用，那对多数理性消费者，「铝钛之争」将不再关键。