一切始於天馬行空的構想：一直用於製作產品原型的 3D 打印技術，倘若可用於創製數以百萬計由優質再生金屬製成、外觀一致且符合 Apple 設計標準的錶身，會是怎樣的一番景象？
Apple 產品設計副總裁 Kate Bergeron 表示：「這不僅僅是構想，而是我們渴望化為現實的構思。當我們想起此問題後，便立即開始測試。我們必須經持續製作產品原型、改良程序和收集海量數據，證明此技術能夠滿足我們所要求的高質素標準。」
今年，所有 Apple Watch Ultra 3 與鈦金屬 Apple Watch Series 11 錶殼均採用 100% 航天工業級再生鈦金屬粉，以 3D 打印技術創製，得以如此規模達成此番成果，過往被認定為不可能的，現可謂一大創舉。Apple 每一團隊均為此共同目標努力。Apple Watch Series 11 的拋光鏡面外觀必須亮麗無瑕；Apple Watch Ultra 3 則需保持耐用、輕巧，以滿足日常探險迷需求。兩款產品均須在不犧牲效能表現下，再減低對地球的影響，且採用相同或更優質物料。
Apple 環境與供應鏈創新副總裁 Sarah Chandler 表示：「在 Apple，環保是每一團隊的核心價值。我們深知 3D 打印技術能夠大大提升物料使用效率，對達成 Apple 2030 非常重要。」
Apple 2030 是公司一大積極進取的目標，旨在 2030 年前將整體碳足印減至淨零，包括生產供應鏈及產品的完整生命週期，目前，用於創製 Apple Watch 的所有電力，全來自風力與太陽能等可再生能源。
運用 3D 打印積層製造程序，逐層打印產品，直至物件盡其可能接近最終所需形狀。過往的鍛造加工零件採用減材製造程序，需要削走大量物料。此一轉變讓 Apple Watch Ultra 3 和 Apple Watch Series 11 鈦金屬錶殼與上幾代相比，只需運用一半原材料。
Sarah Chandler 解釋指：「原材料使用量減一半是一大創舉，過往同樣的材料量，只夠創製一隻 Apple Watch，現可創製兩隻。
當你回頭檢視相關影響，所節省的地球資源量非常驚人。」
據 Apple 估計，單單此一新程序，今年可節省逾 400 公噸鈦金屬原料。
過去十年間，Apple 持續探索 3D 打印技術，相關產業亦開始蓬勃發展。在醫院實驗室，醫生運用第一批 3D 打印義肢與人工器官；甚至在地球大氣層之外，太空人於國際太空站上亦體驗到以 3D 打印重要工具的速度與便利。
Apple Watch 與 Vision 製造設計高級總監 Dr. J Manjunathaiah 表示：「我們留意到此一技術已轉趨成熟一段長時間，其產品原型亦更貼近我們的設計理念。使用較少物料製造產品一直是我們的目標。過往，我們無法以 3D 打印技術大量創製外觀零件，因此，我們開始試用 3D 打印金屬創製外觀零件。」
對 Apple 而言，功能、美感與耐用度是基本要求。此外，亦需要兼顧生產規模能力、嚴格的可靠度測試、效能表現，甚至材料科學方面的突破，同時確保 Apple 在實現其 2030 年除碳目標方面不會落後。
俯瞰過程，一排排方塊有如以白色 Lego 砌成的摩天大樓般，從地面凸起，日以繼夜運作。
此為全力創製 Apple Watch Ultra 3 與 Apple Watch Series 11 鈦金屬錶殼的 3D 打印機。
每部機器均配備一個裝有六支鐳射激光器的電流計，所有鐳射激光器同步運作，層層堆疊反覆逾 900 次，以完成一個錶殼。 然而，打印開始前，原始鈦金屬須先經霧化轉化為粉末，此過程需精確微調當中含氧量，以降低鈦金屬受熱時容易爆炸的特性。
Kate Bergeron 表示：「此為頂尖材料科學。」
Dr. J Manjunathaiah 解釋道：「所用粉末直徑必須為 50 微米，相當於極細沙粒。鐳射激光照射時，粉末含氧與否，會呈現截然不同的反應。因此，我們必須設法維持低含氧量。」
Kate Bergeron 補充：「每層厚度要精準控制為 60 微米，意味須以極精細的刮刀，將粉末均勻鋪展。
速度上，為確保生產規模，我們必須盡可能地快速；為確保精準度，我們又必須盡可能地慢。
如此一來，我們既能顧及效率，又能達成設計目標。」
打印機完成工作後，操作人員會以真空吸走打印底板上的多餘粉末，過程稱為「粗略除粉」(Rough Depowdering)。由於所打印的成品已接近錶身所需的最終形狀，包括所有連接位，因此粉末仍可能會殘留在錶身的縫隙與角落中。在及後的「精細除粉」(Fine Depowdering) 程序中，超聲波振動清洗機 (Ultrasonic Shaker) 可確保去除殘留粉末。
在切割過程 (Singulation)中，一條幼細通電金屬線會切割各個錶殼，同時噴灑液體冷卻劑，保持低溫切割。隨後，自動光學檢測系統 (Automated Optical Inspection) 測量每一錶殼，檢查其尺寸與外觀準確與否。此為質素檢查最後一步，確保錶身可步入最後加工程序。
Kate Bergeron 表示：「機械工程師可說是世上最厲害的拼圖高手。他們負責將電路板、顯示器、電池等所有在最終組裝時要放入錶殼的零件，一一放入錶身。我們會在過程中反覆測試，確保手錶功能正常；然後安裝軟件，運行一段時間，確保所有功能符合我們的要求。」
3D 打印技術所帶來的另一重要設計改良，是得以在傳統鍛造工藝過往無法加工的位置上列印紋理。對 Apple Watch 而言，此意味得以改良流動網絡型號天線結構的防水程序。流動網絡型號的錶殼內部有一塑膠隔層，以提供天線功能。經在金屬內表面以 3D 打印製作特定紋理，讓 Apple 大大提升塑膠與金屬之間的黏合效果。
要拼好以上「拼圖」，實現此技術，經歷數年研發旅程：始於一系列示範與概念驗證，從特定合金成分到打印過程本身，不斷改良調整工序。
在先前的產品系列作小規模測試後，團隊更有信心應對鈦金屬加工程序中的獨特挑戰。
Kate Bergeron 表示：「我們力求循序漸進、聚沙成塔，為得以邁出下一步做好準備。此技術讓我們的設計比以往更靈活。如今，我們已成功突破，得以經真正可持續方式大規模生產 Apple Watch，同時符合我們對外觀和結構的要求，未來的可能可謂無限。」
此靈活設計亦帶來另一 Apple Watch 以外的優勢：全新 iPhone Air 的 USB-C 連接埠。以相同再生鈦金屬粉經 3D 打印技術製成的全新鈦金屬連接埠，Apple 得以創製極致纖薄卻堅固耐用的設計。
當物理定律、材料創新、非凡設計，以及對環境堅定不移的承諾完美契合時，如此奇蹟應運而生。
Sarah Chandler 表示：「我們傾盡全力推動系統變革。我們做事絕非一蹴而就，而是力求讓其成為整個系統運作的準則。我們始終秉持的理念是設計對人類和地球更好的產品。當我們齊心協力，在設計、製造和環境目標方面毫不妥協地創新時，其帶來的益處將遠遠超出我們想像。」
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