不銹鋼是制作高級(jí)腕表的常用材料,。蘋果在Apple Watch上使用的材質(zhì)相對(duì)保守一些,采用的是316L不銹鋼沒有采用液態(tài)金屬,,也沒有使用很復(fù)雜的切割工藝,。316L不銹鋼也常被稱為醫(yī)用不銹鋼,這種材料多用在醫(yī)療器械以及食品加工設(shè)備中,,原因很簡單:防止內(nèi)部組件中金屬原子的滲透,。而正是出于相同的原因,316L不銹鋼成了在手表中應(yīng)用最為廣泛的一種合金材料,。手表廠商在數(shù)十年的時(shí)間里都在盡力降低鎳過敏的影響,,其中勞力士和歐米茄已經(jīng)將鎳過敏現(xiàn)象降低到幾乎不可感知的狀態(tài)了。因此,,我們猜測蘋果在金屬冶煉和加工過程中也一直在極力避免鎳過敏情況的出現(xiàn),。
↑↑熔融狀態(tài)的316L鋼板(芯棒)↑↑
蘋果在視頻中回避了Apple Watch生產(chǎn)加工中最為獨(dú)特也最為重要的一個(gè)步驟:冷鍛,。在鍛造的過程中,金屬坯件被放置在兩塊堅(jiān)硬的鋼制模具之間,。然后會(huì)有一個(gè)接近一間房子大小的設(shè)備充當(dāng)錘子的角色,,對(duì)模具施加以數(shù)萬噸計(jì)的力。在如此巨大的壓力之下,,金屬會(huì)達(dá)到一種叫做“塑性變形(plastic deformation)”的狀態(tài),,然后彎曲,壓縮,,進(jìn)而填充到模具的腔體中去,。在更為精確和復(fù)雜的鍛造中,模具的腔體呈遞進(jìn)式加深,,最終將金屬加工成預(yù)期中的形狀,。
上面這幅圖顯示的是鑄造(Casting,Apple Watch Edition采用的便是這種工藝),,機(jī)床加工(machined)和鍛造(Forging)后晶粒結(jié)構(gòu)的變化,。 鍛造后得到的是一個(gè)凈成形(net-shape)部件;這一過程并不能加工出孔洞,、卡槽,、螺紋等更為精確的結(jié)構(gòu),這時(shí)候就輪到廠商最愛的CNC數(shù)控機(jī)床上場了,。而鍛造最大的作用就是增加部件的強(qiáng)度,。從上面的對(duì)比圖中可以看出,鍛造后的部件有著完整的晶格,,類似于一種流動(dòng)的狀態(tài),并且晶格的走向和部件的形態(tài)是一致的,,這就保證了被加工部件有著足夠的強(qiáng)度,。上面的圖片也解釋了為什么在加工坦克履帶等高強(qiáng)度金屬部件時(shí),業(yè)界通常會(huì)使用鍛造的工藝了,。
之后視頻中就出現(xiàn)了三個(gè)鍛坯,,以及一個(gè)定制的五軸夾具。鍛造并不是一項(xiàng)很精確的工藝,,所以在接下來CNC加工的過程中,,挑戰(zhàn)之一就在于找到一個(gè)基準(zhǔn)面,并以它為參照對(duì)部件的其他部分進(jìn)行精確的加工,。我們可以看到上圖右側(cè)鍛坯的頂部被銑成了方方正正的造型,,這部分很可能是預(yù)留出用于翻轉(zhuǎn)之后固定鍛坯用的。
接下來是用五軸銑刀切削出表冠,、麥克風(fēng)孔等細(xì)微構(gòu)造,。需要注意的是,,在銑削按鍵和表冠卡槽時(shí),蘋果所使用的并不是和開口同等寬度的銑刀,,而是更加細(xì)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,。
然后就到了蘋果展現(xiàn)對(duì)品質(zhì)和細(xì)節(jié)的極致追求的時(shí)刻了——CMM,,全稱是Coordinate Measuring Machine,三維坐標(biāo)測量儀,。在運(yùn)動(dòng)路徑上(X,Y,,Z),CMM和此前常說的CNC機(jī)床類似,,不同之處在于,,CMM通常用花崗巖框架作為平臺(tái),同時(shí)將銑刀換成了紅寶石探頭,,能夠精確地測量物體表面樣本點(diǎn)的三維坐標(biāo),,并與原始的CAD模型進(jìn)行對(duì)比。CMM可以自動(dòng)生成報(bào)告,,判定部件是否合格,,更跟蹤檢測某一批次的產(chǎn)品的尺寸浮動(dòng)。而在最為精密的車間中,,CMM的數(shù)據(jù)還可以直接反饋給CNC機(jī)床,,后者對(duì)加工過程進(jìn)行調(diào)整,從而抵消誤差,。
CMM探測之后就到了自動(dòng)拋光流程,。整體拋光的困難在于蘋果希望保持部件中應(yīng)有的棱角和凌厲的切邊,而拋光輪則會(huì)觸及幾乎所有的邊緣和表面,??刂撇缓貌粌H僅會(huì)把棱角變得光滑,也會(huì)損壞拋光輪,。從視頻中可以看出,,蘋果用灰色的聚合物對(duì)表鏈插槽和表冠、按鍵接口進(jìn)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棱角。
在表殼加工的最后部分,,JonyIve在宣傳片中快速講解了深空黑色的Apple Watch的上色過程,,稱之為類鉆碳,其實(shí)就是碳化鎢涂層(TungstenDLC),非常堅(jiān)固而且可以做得很薄,。這一過程常常在真空室中進(jìn)行,,是很多高端腕表、刀具的上色方法,。碳化鎢涂層的優(yōu)點(diǎn)之一是有著非常好的耐用性,。
視頻的最后,蘋果展示了鏈?zhǔn)奖韼Ш兔滋m尼斯表帶的制作工藝,。其中最有趣的是后者,,雖然能夠一眼看出線材經(jīng)過了電鍍拋光,但它究竟是在放入編織工具之前就已經(jīng)繞好,,還是先放入編織工具再纏繞而成的,,目前還不得而知。
最后部分,,蘋果在視頻中展示了Apple Watch Sport的Digital Crown的加工方式——激光,。在18k金的Apple Watch Edition和不銹鋼的Apple Watch上,表冠的鋸齒狀紋路是用銑刀刻出來的,,而Sport上的鋸齒則是利用激光,。有人指出表冠是經(jīng)過噴砂處理的,但在視頻中很難辨別在激光沖刻鋸齒紋路是在噴砂之前還是之后,。表冠被固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的分度卡盤上,,正好處在激光射線相切。黃金版和不銹鋼的表冠采用CNC加工的原因可能是這兩種材質(zhì)的表面會(huì)反光,,不適合用激光加工,。
視頻中,講到設(shè)計(jì),、工藝時(shí),,JonyIve常常會(huì)“精心(care)”這個(gè)詞來形容。這其實(shí)是很值得推敲的一點(diǎn),,因?yàn)樗炔恢复鷤鹘y(tǒng)手工制作的匠氣,,也不指代德國或者是日本車或是其他機(jī)械產(chǎn)品的精確和一絲不茍?!熬摹备嗾宫F(xiàn)出來的是對(duì)于制作產(chǎn)品不遺余力的一種追求,,無論原材料和最終產(chǎn)品之間有著多么巨大的鴻溝,。若非如此,,恐怕蘋果會(huì)和其他人一樣放棄用鍛造的方式去加工不銹鋼的表殼;黃金合金的硬化流程估計(jì)也會(huì)不復(fù)出現(xiàn),,因?yàn)檎麄€(gè)行業(yè)中幾乎都沒人去嘗試,;蘋果也不會(huì)去細(xì)心地用激光去打磨麥克風(fēng)開口內(nèi)部的毛刺,因?yàn)闆]幾個(gè)人會(huì)拆開手表去感受它的表里如一。 免責(zé)聲明:本文系網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,,版權(quán)歸原作者所有,。如涉及作品版權(quán)問題,請與我們聯(lián)系,,我們將在第一時(shí)間刪除內(nèi)容,!內(nèi)容為作者個(gè)人觀點(diǎn),并不代表本公眾號(hào)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),。
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