Компания Apple подробно рассказала о передовом методе производства титановых корпусов для своих часов Apple Watch Ultra 3 и Series 11. Главная особенность: теперь они создаются на 3D-принтерах из 100% переработанного титанового порошка аэрокосмического класса.
Революция в производстве: от вычитания к слоям
Традиционное производство корпусов основано на "вычитающем" методе: берётся цельный кусок металла, а затем от него отрезается всё лишнее, что приводит к значительным потерям материала в виде стружки. 3D-печать же работает принципиально иначе, используя "аддитивный" подход: материал наносится слой за слоем, постепенно формируя объект. Это позволяет создавать форму, максимально приближенную к финальной, и вдвое сокращает расход сырья. Теперь из того же количества титана можно получить два корпуса вместо одного.
Вызовы и инновации процесса 3D-печати
Процесс 3D-печати титана далёк от простого. Сначала титан необходимо измельчить до порошка диаметром всего 50 микрон — это сравнимо с очень мелким песком. Серьёзная проблема заключается в том, что титановая пыль при нагреве становится взрывоопасной из-за взаимодействия с кислородом. Apple пришлось разработать специальные методы контроля содержания кислорода в порошке, чтобы обеспечить безопасность и стабильность процесса.
Сами 3D-принтеры представляют собой ряды белых блоков, работающих в круглосуточном режиме. Каждый принтер оснащён гальванометром с шестью лазерами, которые одновременно наносят слои материала. На создание одного корпуса уходит 20 часов и более 900 слоёв. Толщина каждого слоя составляет 60 микрон, и для поддержания необходимой точности требуется тонкий баланс между скоростью печати (для масштабируемости производства) и аккуратностью (для обеспечения качества).
Постобработка и контроль качества
После завершения печати начинается этап постобработки. Сначала с помощью пылесоса удаляется лишний титановый порошок, а затем корпуса проходят очистку в ультразвуковом шейкере.
Далее следует этап сингуляции
Новые возможности и распространение технологии
3D-печать открыла для Apple возможности, недоступные при традиционной ковке. Теперь можно печатать сложные текстуры даже в труднодоступных местах. Для Apple Watch это означает улучшенную гидроизоляцию: внутри корпуса сотовых моделей есть специальный разрез, заполненный пластиком для работы антенны. Напечатанная текстура на внутренней поверхности металла значительно улучшает сцепление пластика с металлом.
Эта технология не ограничивается только часами. USB-C порт в новом iPhone Air также использует 3D-печатный титановый корпус, изготовленный из того же переработанного порошка. Такое решение позволило сделать телефон тоньше без ущерба для прочности.
@droidergram