蘋果製造工藝:從一塊不鏽鋼板到智能手錶

不得不說，蘋果在對製造工藝的追求上總是精益求精，它極力將製造生產的標準推向新高度。早已上市的Apple Watch，其製作的工藝複雜極具挑戰性，今天我們一起來了解它的製作工藝。

Apple Watch工藝視頻

不鏽鋼是製作高級腕錶的常用材料。蘋果在Apple Watch上使用的材質相對保守一些，採用的是316L不鏽鋼，沒有採用液態金屬。316L不鏽鋼也常被稱為醫用不鏽鋼，這種材料多用在醫療器械以及食品加工設備中，原因很簡單：防止內部組件中金屬原子的滲透。而正是出於相同的原因，316L不鏽鋼成了在手錶中應用最為廣泛的一種合金材料。手錶廠商在數十年的時間裡都在盡力降低鎳過敏的影響，在金屬冶煉和加工過程中極力避免鎳過敏情況的出現。

在蘋果介紹Apple Watch加工工藝的視頻中，首先出現的是一根熔融狀態的 316L鋼板，也就是芯棒。熔融的不鏽鋼從坩堝的底部流出，然後經過一系列的塑形流程，最後隨著金屬分子粘性的增加形成固體。這一過程需要有精確的控制，以保證芯棒的晶粒結構和硬度。由於產品是大批量出貨，所以蘋果要對坩堝中的金屬成分和比例了如指掌，並且精確地調控回火、硬度以及芯棒的尺寸。

蘋果在視頻中迴避了Apple Watch生產加工中最為獨特也最為重要的一個步驟：冷鍛。在冷鍛的過程中，金屬坯件被放置在鍛壓模具中，在鍛壓設備巨大的壓力下，金屬會發生塑性變形，然後彎曲、壓縮，進而填充到模具的腔體中去。在更為精確和複雜的鍛造中，模具的腔體呈遞進式加深，最終將金屬加工成預期中的形狀。

之後視頻中就出現了三個鍛坯，以及一個定製的五軸夾具。鍛造並不是一項很精密的工藝，所以在接下來CNC加工的過程中，挑戰之一就在於找到一個基準面，並以它為參照對部件的其他部分進行精確的加工。我們可以看到鍛坯的頂部被銑成了方方正正的造型，這部分很可能是預留出用於翻轉之後固定鍛坯用的。

接下來是用五軸工具機切削出錶冠、麥克風孔等細微構造。需要注意的是，在銑削按鍵和錶冠卡槽時，蘋果所使用的並不是和開口同等寬度的銑刀，而是更加細小的刀具，這樣可以避免開口邊緣在加工過程中厚度變薄，保持表面的平整。

然後就到了蘋果展現對品質和細節的極致追求的時刻了，儘管只是外觀件，但蘋果依然設定了嚴格的尺寸要求。使用三坐標測量儀精確地測量加工件表面取樣點的三維坐標，並與原始的CAD模型進行對比。CMM可以自動生成報告，判定部件是否合格，更跟蹤檢測某一批次的產品的尺寸浮動。而在最為精密的車間中，CMM的數據還可以直接反饋給CNC工具機，後者對加工過程進行調整，從而抵消誤差。

CMM探測之後就到了自動拋光流程。整體拋光的困難在於蘋果希望保持部件中應有的稜角和凌厲的切邊，而拋光輪則會觸及幾乎所有的邊緣和表面。控制不好不僅僅會把稜角變得光滑，也會損壞拋光輪。從視頻中可以看出，蘋果用灰色的聚合物對表鏈插槽和錶冠、按鍵接口進行了填充，這樣就保證了表殼被充分拋光，也保存了表殼某些位置的稜角。

在表殼加工的最後部分，快速提到了深空黑色的Apple Watch的上色過程，稱之為類鑽碳，其實就是碳化鎢塗層，非常堅固而且可以做得很薄。這一過程常常在真空室中進行，是很多高端腕錶、刀具的上色方法。碳化鎢塗層的優點之一是有著非常好的耐用性。

蘋果的工藝背後還隱藏著更多的細節，我們看到的只是整個生產過程中的冰山一角，但是，從這些冰山一角，我們的收穫應該是一種對品質追求卓越的製造態度！