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如果您也对机械加工感兴趣的话,您是否想过,Apple Watch 的不锈钢外壳为什么那么轻、那么漂亮?
首先说材质
Apple Watch外壳采用的是316L不锈钢,也就是制表行业常说的“精钢”。
316L是一种医用级不锈钢,它高强度、耐腐蚀,常用于医疗和食品行业,为什么呢?主要是因为这种材料内部的金属原子不容易产生渗透,这是也制表行业常使用它的原因——虽然它内部含镍(Ni)大约是10%到14%之间,但是不会对皮肤产生“镍过敏”。
Apple Watch 的316L不锈钢外壳的表面,还覆加了一层类钻碳(DLC),展现出的效果好似一种深邃的黑色星空,同时在一定程度上抵抗划痕。
然后说工艺
不锈钢表壳制造有一个共同的难题,那就是重量与强度的矛盾——
厚一点吧,太重;薄一点吧,易变形。
Apple Watch 对制造的精益求精在这里体现出来了:
不锈钢表壳采用了“冷锻”工艺,也即所谓的“塑性变形”(plasticdeformation)。
为什么采用这种锻造工艺呢?一图以蔽之:
图中依次分别为:铸造(Casting)、机床加工(machined)、锻造(Forging)。
从图中可以看出金属内部晶粒结构的变化,锻造出的晶格是完整的,类似于一种流线的走向,完美地适应零件的结构,这样的零件从力学角度上来看是最优化的。而Apple Watch的316L外壳经过锻造,强度、硬度均提高了 80% 左右。
其实,锻造工艺非常有历史了,古代铁匠打铁利用的就是锻造的原理,这样打出的铁器强度更高。
最后说说“铸剑”与“锻剑”
那么,古代的宝剑,是铸造还是锻造的?按理说应该是锻造啊,可以为什么只听过“铸剑”没听过“锻剑”呢?
第一个原因,因为最早的金属都是青铜的,只能是铸而不能锻,所以“铸剑”这个名称就延留下来了。
第二个原因,可能是因为“锻剑”这个名称,也太不吉利了呀!
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