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【视频】极端却又极端合理:新版Mac Pro的生产工艺剖析

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苹果今年发布了全新的专业级电脑Mac Pro,其极端的工业设计让观看者瞠目结舌。苹果的设计师和工程师们从内到外对Mac Pro进行全新设计,其中的亮点之一就是一次成型的圆筒式铝金属机箱。你可能不知道这个看上去像是一个玻璃容器的机箱实际上是通过一块圆饼状的金属铝冲压而成的,然后经过酸洗、切削、抛光、激光切割等多道工序,最后在和其它部件组装在一起。苹果自己说Mac Pro「极端,却又极端合理」,从工业设计角度看,这种说法并不夸张。

由于明年才能上市,所以我们现在看不到真正的Mac Pro是怎么样的,但苹果刚刚发布了一段视频,详细演示了这个天外来客的诞生过程,从中我们可以看到各种常见的生产工艺。来自俄勒冈州波特兰的产品设计师Greg Koenig对这段视频进行了详细解读,苹果的工业设计实力略见一斑。下面我就来一起看看Mac Pro的生产工艺。

首先,苹果并没有采用什么神奇的技术制造东西,在苹果公布的官方视频里面,所有技术都是现在在当地工厂中正在使用的技术。苹果的过人之处在于将制造工艺和高精度融为一体,并大规模生产,往往采用是航空、医疗行业的科技。

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Mac Pro最大的亮点是制造圆筒机箱所采用的深拉伸冲压(deep draw stamping)工艺。

大部分金属冲压需要经过一两个模具才能生产出最终的造型。但是Mac Pro面临的挑战是如何在大规模生产的情况下避免撕裂、皱纹和形变,保持完美的圆筒表面。为此,Mac Pro的机箱经过了一系列模具,逐渐将金属铝饼变成最终的圆筒造型。

深拉伸冲压工艺在生产净成形部件时效率很高,苹果本可以用一大块金属铝在车床上车出同样的圆筒,但是那样会浪费大量金属。相比之下深拉伸冲压工艺生产出来的零件接近最终造型,然后用车床清理零件表面,达到预期容限,抛光之后放回加工中心加工出电源键开孔等,最后进行阳极化表面处理。

最初的金属铝块,最后会变成Mac Pro机箱。从服装判断,苹果可能把该步骤外包给其他公司。

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经过深拉伸冲压工艺之后的造型,显然Mac Pro机箱还没到达最终长度。

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经过初级深拉伸冲压之后,进入液相深拉伸冲压工艺。这种工艺通常用于制造灭火器。

苹果在数控机床(CNC)中心制造出Mac Pro的外形,该步骤将零件提升到更高精度,并除去深拉伸工艺留下的粗糙表面。

经过机械加工的表面显然达不到苹果的标准,为此苹果通过两条带有定制终端执行器的Kuka机器臂在抛光轮附近旋转机箱,最终制造出近似镜面的效果。

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当机箱转移到内部抛光操作台时,机械在抛光轮上喷洒新的抛光剂。类似技术用于生产大型刀具。这里采用的研磨和抛光设备一定要一尘不染,哪怕有细小的灰尘进入轴承、执行器或滚珠丝杠的话,都会造成严重后果。

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苹果给刚抛光过的机箱表面涂上一层表面保护膜,避免在后续的铣削工艺中破坏表面。为什么要先抛光后开孔呢?因为这些开孔边缘有可能在抛光时受损,并且布料抛光轮很容易被这些锋利的边缘撕碎,残留在机箱上。

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当I/O槽位开好之后,Mac Pro机箱被送回数控机床中心。注意机箱表面的铣刀和刀架的倒影,如果直接在保护膜上铣削的话,可能会轻微撕坏保护膜边缘,所以先去掉被切割区域的保护膜,然后切割。这样的细节在苹果那里随处可见,这也是苹果产品高产量和高精度并举的原因所在。

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等待阳极化表面处理的成排机箱,通过酸蚀彻底清理零件。阳极化处理不是添加涂层,而是
一种表面处理。在酸池中给机箱通电,机箱表面的铝经过氧化后形成一层均匀的氧化铝薄层。由于这个薄层是多孔的,因此在密封表面之前可以涂上各种颜色。

苹果这段视频的重点在Mac Pro机箱的圆筒造型上,但是通过视频我们还可以看到很多小零部件的生产过程,比如处理风扇表面时使用的自动喷砂工艺,苹果采用的是高度定制的Guyson喷砂柜。

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Mac Pro的手工装配采用桌下部件传送系统,既可以节省空间,也有助于防尘。

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激光雕刻通过纤维激光器完成,经过定制,速度快于雕刻店里的激光器。

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总之从Mac Pro的生产工艺视频中我们可以看到苹果把不同的制造技术和工艺融合到一起,通过精心设计和控制,在大规模生产的同时保持了高精度。

下面我们就一起看这段完整的Mac Pro生产工艺视频:

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留下评论 全部评论(5)

  1. ejh

    设计不仅要有好的思想还应该有好的实现手段!更重要的是魄力和勇气!

  2. Big Chaos

    cool

  3. 谷子皮

    等着吧,

    1. pestwave

      已经可以买到了

  4. renfee

    看了视频,外壳的工艺不算是拉伸,国内应该是叫铝材冷镦,虽然英文叫deep draw stamping。