一個看似不可能的想法，成為 Apple 在材料工程上的重大突破：3D 列印能否從原型製作，進化至大量生產符合 Apple 嚴苛標準、並以高品質再生金屬打造的錶殼？
Apple 產品設計副總裁 Kate Bergeron 回顧這段旅程時表示：「這不只是概念，而是我們希望真正實現的願景。一旦提出問題，我們立刻投入測試，透過反覆打樣、流程最佳化與大量實驗數據佐證，逐步證明 3D 列印能達成我們對品質的要求。」
全新 Apple Watch Ultra 3 與 Series 11：全面採用 100% 再生航太級鈦金屬
今年，Apple 首度在量產規模上，讓 Apple Watch Ultra 3 與 Apple Watch Series 11 的錶殼，全數以 100% 再生航太級鈦粉末透過 3D 列印製成。
這項成就被視為過往「不可能量產」的技術里程碑。
Series 11 必須具備完美拋光的鏡面外觀；Ultra 3 則需要維持探險級的耐用與輕量特性，而兩者皆需兼顧效能與更高層次的環境永續要求。
Apple 環保與供應鏈創新副總裁 Sarah Chandler 表示：「環境永續是 Apple 所有團隊的核心價值。 3D 列印帶來前所未有的材料使用效率，這對推動 Apple 2030 目標具有關鍵意義。」
朝 2030 年碳中和前進：製造 Apple Watch 的電力已全面使用再生能源
Apple 2030 的目標，是在 2030 年前讓整體碳足跡達成全面碳中和，包含製造、供應鏈與產品生命週期。目前所有 Apple Watch 製造所需的電力，已全面改用太陽能與風能等再生能源。
材料減量 50%：3D 列印大幅提升材料效率
與傳統鍛造會大量切削材料不同，3D 列印採用積層製程，一層層堆疊形狀接近成品的結構，使 Ultra 3 與 Series 11 的鈦金屬錶殼能比前一代減少高達一半的原物料消耗。
Chandler 強調：「減少 50% 是驚人的成果，等於一份材料過去只能製作一只錶殼，現在能製作兩只。長期來看，節省的地球資源十分可觀。」
Apple 預估僅今年，就能節省超過 400 公噸原鈦。
十年研發累積：從醫學、太空到消費產品
過去十年間，3D 列印技術在多領域快速成熟，從義肢與醫療器官，到國際太空站工具製作，而 Apple 也持續投入研究。
Apple Watch 與 Vision 製造設計資深總監 J Manjunathaiah 博士指出：「我們觀察 3D 列印的演進已久，當原型開始逐漸符合我們需求後，我們便著手嘗試以金屬列印外觀組件，追求以更少材料達成同樣甚至更高品質。」
不只美觀：功能、可靠性與永續的完美平衡
打造 Apple Watch，除了外型與耐用度，還需滿足量產能力、可靠度測試、效能與材料科學的突破，同時確保不影響 Apple 2030 的減碳步伐。這些要求推動了 3D 列印工藝的極限。
巨型 3D 列印機群：日夜建構每個鈦金屬錶殼
在製造工廠裡，一排排如白色積木般的設備日以繼夜運作，這些就是專為 Apple Watch Ultra 3 與 Series 11 打造鈦金屬錶殼的 3D 列印機。
每台機器搭載六支雷射，同步堆疊超過 900 層細緻材料。
在列印前，鈦金屬需先霧化為精密粉末，並需嚴控低含氧量，避免受熱引發反應。
Bergeron 形容：「這是最尖端的材料科學。」
粉末必須達到 50 微米的極細尺寸，每層也需控制在 60 微米厚度，才能兼具量產速度與極致精準度。
從除粉到切割：確保每個錶殼無懈可擊
列印完成後，成品仍需經過兩階段除粉、超音波震動精清、金屬線切割分離與最終的自動光學檢測，以確保每個錶殼的尺寸與外觀完全符合規格。
Bergeron 提到：「我們的工程師就像世界上最厲害的拼圖高手，要確保所有零件——包括電路板、螢幕、電池——都能完美嵌入，並在測試中運作無誤。」
3D 列印帶來結構新可能：改善天線防水設計
相較於傳統工法，3D 列印能在難以加工的位置建立特定紋理。
Apple 利用這項特性，改善行動網路版本 Apple Watch 的天線防水結構，在金屬內側列印特定紋理，讓塑膠填充分隔件能更牢固地黏合。
逐步累積的能量：開啟更具彈性的未來設計
經過多年的概念驗證、合金調整與小規模測試，團隊終於能在量產層級完全掌握鈦金屬列印的挑戰。
Bergeron 表示：「這項技術讓我們能夠更靈活地打造產品，如今我們以永續方式在量產層級實現突破，未來的可能性將更加廣闊。」
技術外溢效益：新款 iPhone Air 也採用 3D 列印再生鈦金屬
這項材料與製程的創新，也讓全新 iPhone Air 的 USB-C 埠得以採用 3D 列印再生鈦金屬機身，打造出更纖薄卻堅固的結構設計。
凝聚材料科學與環境願景的成果
當材料創新、工程技術、設計能力與永續承諾融合在一起，真正的變革就會發生。
Chandler 表示：「我們追求的不只是一次性的創新，而是重塑整個系統的運作方式。我們始終以打造對人類和地球更好的產品為目標，而當設計、製造與環境願景能毫無妥協地結合時，其影響遠比我們想像的更大。」
