وصلت صناعة Apple Watch إلى نقطة تحول: حالات Apple Watch Ultra 3 وSeries 11 تُصنع هذه الساعات باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام مسحوق تيتانيوم مُعاد تدويره بنسبة 100%، مُستخدم في صناعة الطائرات. يتيح هذا التغيير، عند توسيع نطاقه، تصنيع ملايين القطع بتفاوتات دقيقة للغاية، وبلمسة نهائية مناسبة لأجهزة المعصم.
بالإضافة إلى الدقة، فإن التحرك نحو التصنيع الإضافي يقلل من النفايات بشكل كبير: يستخدم الخط الجديد حوالي نصف المواد من طرق الطرح التقليدية. بالنسبة للمستخدمين في إسبانيا وأوروبا، يعني هذا منتجًا ذا بصمة بيئية أقل دون التضحية بالمتانة أو التصميم أو الأداء.
ما الذي يتغير مع الطباعة ثلاثية الأبعاد للتيتانيوم؟
يكمن الابتكار الرئيسي في الانتقال من عملية طرحية (تشكيل وتشكيل كتلة) إلى عملية إضافية، حيث يتم بناء الغلاف طبقة تلو الأخرى حتى تصل إلى شكلها النهائي. والنتيجة هي انخفاض استخدام المواد الخام في علب التيتانيوم هذه بنسبة ٥٠٪ مقارنةً بالأجيال السابقة.
وفقًا للشركة، فإن تدفق الإنتاج الجديد سمح بالتوفير أكثر من 400 طن من التيتانيوم في عام واحد فقط، مع الحفاظ على المستوى المطلوب من المتانة واللمسة الجمالية. تتماشى هذه الكفاءة مع خطة آبل لعام ٢٠٣٠ لتحقيق الحياد الكربوني عبر سلسلة القيمة بأكملها.
من التشكيل والتحريك الرقمي إلى الليزر: لماذا الآن هو الوقت المناسب؟
إن العمل بالتيتانيوم معقد ومكلف: إذ يتطلب ذوبانه درجات حرارة قريبة من 1700 ° C وبيئات مُتحكم بها (في الفراغ أو في جو خامل). لذلك، كانت الممارسة المُعتادة حتى الآن هي تشكيل المادة عند درجة حرارة تتراوح بين 700 و900 درجة مئوية، ثم تشغيلها باستخدام آلات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC)، وهي طريقة تُهدر المواد وتُسبب ضغطًا مفرطًا على الأدوات بسبب صلابة المعدن واحتباسه الحراري.
في الأجيال السابقة، كانت العلبة تُصنع من سبيكة معدنية مطروقة تُشذّب للحصول على شكلها النهائي. أما مع الطباعة ثلاثية الأبعاد، فتُنتج القطعة أقرب بكثير إلى شكلها النهائي، مما يُسهّل عمليات التصنيع اللاحقة. أقصر وأكثر كفاءةبشكل عام، يتم تقصير وقت الإنتاج الكامل بنحو 20% مقارنة بمخطط التشكيل التقليدي + CNC، مع استهلاك أقل للكهرباء وعمليات أقل.
هكذا تتم طباعة كل صندوق: المسحوق والطبقات ومراقبة الجودة
تبدأ العملية بذر التيتانيوم للحصول على مسحوق حوالي 50 ميكرونضبط محتوى الأكسجين بدقة لتجنب السلوك الخطير عند ملامسة الليزر. تعمل كل طابعة بجهاز جلفانومتر وستة ليزرات تُكوّن أكثر من 900 طبقة، بسمك حوالي 60 ميكرون، لتكوين صندوق واحد؛ في دليلنا لـ أنواع الطابعات ثلاثية الأبعاد تم شرح هذه الأنظمة.
عند اكتمال الطباعة، تتم إزالة المسحوق الزائد على مرحلتين: الأولى التنظيف بالمكنسة الكهربائية الخشنة وخطوة أخرى دقيقة باستخدام التحريك بالموجات فوق الصوتية لتحرير الحبيبات العالقة في الأخاديد والتجاويف. ثم يُفصل الجزء بالقطع بسلك كهربائي تحت التبريد السائل لمنع التشوه الناتج عن الحرارة.
نظرًا لحجمها الهندسي القريب من الحجم الصافي، فإن عملية الطحن النهائية باستخدام الحاسب الآلي سريعة وتتطلب طاقة أقل. بعد هذا التعديل البعدي، يمر الصندوق عبر التشطيبات مثل التلميع والنفخ الرملي والعلاجات بالليزر التي تعمل على تحسين ملمس ولمعان المعدن قبل التجميع.
- الغبار المتحكم فيه: ضبط الذرة والأكسجين لاستقرار الليزر.
- بناء الليزر:ستة أشعة تعمل بالتوازي وأكثر من 900 طبقة.
- إزالة المساحيق:الشفط والموجات فوق الصوتية لإزالة الحطام الداخلي.
- الفصل والتحقق:قطع الأسلاك والقياس البصري الآلي.
الإشارة، ومقاومة الماء، والتفاصيل التي كان من المستحيل تحقيقها في السابق
يجب ألا يؤثر استخدام المعدن على التوصيلات. ولتحقيق ذلك، تتضمن العلبة هيكل الراتنج يسمح هذا الراتنج بمرور الموجات الراديوية في النماذج ذات الاتصال الخلوي. يُحقن أثناء العملية، ويتدفق عبر قنوات دقيقة، ويثبت في الأخاديد الداخلية لتحقيق ختم متين متوافق مع معالجات التيتانيوم.
تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضًا إضفاء نسيج على المناطق الداخلية التي يصعب أو يستحيل تحقيقها باستخدام التشكيل التقليدي. في ساعة Apple Watch، هذا تصميم داخلي ذو نسيج دقيق ويعمل على تحسين الالتصاق بين الفواصل المعدنية والبلاستيكية لوحدة الهوائي، مما يساهم في مقاومة الماء وتجميع أكثر موثوقية بمرور الوقت.
الأهداف البيئية وتأثيرها على السوق الأوروبية
ويترجم التحول إلى المواد المضافة إلى مادة أقل، طاقة أقل وتقليل النفايات طوال دورة التصنيع. تربط آبل هذا التقدم بخطة آبل 2030 لتحقيق الحياد الكربوني، مع تطبيق الكهرباء المتجددة في إنتاج ساعات آبل، وتعزيز الدائرية بفضل استخدام التيتانيوم المعاد تدويره بنسبة 100%.
بالنسبة للمستهلكين في إسبانيا وباقي أوروبا، يتماشى هذا التطور مع الطلب على منتجات أكثر استدامة دون المساس بالأداء. ويساهم الجمع بين توفير أكثر من 400 طن من التيتانيوم، وتبسيط العمليات، وأتمتة عمليات مراقبة الجودة، في التركيز على تأثير بيئي أصغر والتصنيع أكثر مرونة.
يجمع اعتماد الطباعة ثلاثية الأبعاد للتيتانيوم في Apple Watch بين الدقة الصناعية وكفاءة المواد وتحسينات ملموسة في الاتصال والقدرة على مقاومة الماء، مما يمثل تغييراً في المسار في طريقة إنتاج الساعات الذكية على نطاق واسع في نظام Apple البيئي.
