Así usa Apple la impresión 3D para fabricar las carcasas de titanio de sus Apple Watch: "Comenzamos a experimentar"

Entre las novedades que Apple presentó en España el pasado mes de septiembre en su famosa keynote, tuvimos los exitosos iPhone 17, los AirPods Pro 3 y unos Apple Watch Series 11 y Ultra 3 hechos totalmente en polvo de titanio de grado espacial 100% reciclado.

Un hito que la propia Apple detalla en un comunicado, explicando los entresijos de la fabricación del chasis de estos nuevos relojes inteligentes. Una idea 'utópica', basada en la posibilidad de usar impresión 3D para producir "millones de carcasas idénticas".

Y es que la misma empresa californiana explica que este logro, considerado imposible por su escala, implicó la unión de todos los equipos de Apple, ya que era necesario mantener los estándares de alta calidad mientras se realizaban estos procedimientos.

Titanio 100% reciclado en los Watch

Todo comenzó con una idea, dice Apple, que tenía un objetivo claro: "producir millones de carcasas idénticas según los estándares de diseño exactos de Apple con metal reciclado de alta calidad".

No era una tarea baladí. Kate Bergeron, vicepresidenta de Diseño de Producto de Apple, planteó esta posibilidad para crear prototipos y llevar a cabo procedimientos de optimización, así como una gran recopilación de datos en torno a esta idea.

Infografía de la eficiencia de fabricación de Apple. Apple Omicrono

Aún con el uso de impresión 3D, el acabado pulido del Series 11 y la durabilidad del Ultra 3 eran aspectos innegociables. La clave era conseguir materiales más sostenibles sin sacrificar los aspectos que hacían posibles a estos relojes.

Se produjo un proceso aditivo de la impresión 3D. Apple relata que con este sistema, imprimieron capa tras capa hasta que el objeto alcanzase la forma final deseada. Un cambio sustancial tuvo lugar en el mecanizado de piezas forjadas.

[Apple te pagará menos por tus viejos dispositivos: ajusta el valor del programa 'trade-in' justo antes de Black Friday]

Este procedimiento, expuso la firma americana, implicaba eliminar una buena cantidad de material. Con la impresión ya mencionada, Apple pudo usar solamente la mitad de materia prima que los utilizados en los relojes de anteriores generaciones.

Básicamente, se conseguían dos relojes con la misma cantidad de material que se usa para uno, ahorrando por el camino hasta 400 toneladas métricas de titanio en bruto solo este año con este nuevo procedimiento.

Carcasa impresa en 3D. Apple Omicrono

Un vídeo publicado por la propia empresa muestra la forma en la que los láseres imprimen capa tras capa usando este polvo de titanio reciclado, con hileras de bloques emergiendo de la placa de las impresoras 3D.

Cada una de las impresoras dispone de un galvanómetro con 6 láseres en su haber. Todos funcionan en simultáneo, construyendo todas las capas del reloj más de 900 veces para una sola pieza.

[WhatsApp para Apple Watch es una realidad: así podrás responder mensajes y mandar audios desde tu muñeca]

Sin embargo, antes de que siquiera las máquinas comiencen a trabajar, se debe atomizar el titanio para convertirlo en polvo. "Un proceso que implica ajustar con precisión su contenido de oxígeno para disminuir las propiedades del titanio que lo vuelven explosivo al exponerse al calor", apunta Apple.

Era necesario, por ende, conseguir un diámetro de 50 micras para el polvo. Cuando se produce un impacto del láser contra el titanio, el comportamiento de este material puede cambiar si contiene oxígeno o no.

Polvo de titanio reciclado de Apple. Apple Omicrono

Por ende, era necesario rebajar al máximo el contenido de oxígeno en el titanio. "Ajustar el grosor para que cada capa tenga exactamente 60 micras implica esparcir el polvo con una espátula muy fina", dijo Bergeron.

Es importantísimo trabajar lo antes posible para la escalabilidad del proceso, "pero a la vez lo más lento posible para ser precisos", apuntó Bergeron. Cuando se acaba la impresión, un operario aspira todo el exceso de polvo; esto se conoce como despolvado inicial.

[Si tienes este iPhone de gama alta es oficialmente 'vintage': Apple actualiza de nuevo su lista de viejos dispositivos]

Las piezas se imprimen con una forma casi definitiva para los enclavamientos necesarios en la carcasa, lo que puede causar que se acumulen restos de polvo en los recovecos. Para acabar con ellos se usa un agitador ultrasónico que elimina este polvo residual.

El siguiente paso es el proceso de singulación. Apple aplica un corte mediante un hilo electrificado entre cada carcasa a la vez que se rocía un refrigerante líquido en el corte para minimizar el calor residual resultante.

Apple Watch Ultra 3 Chema Flores Omicrono

Luego, un sistema automatizado de inspección óptica mide cada carcasa de forma individual, comprobando que las dimensiones y apariencia de la misma se ajuste a los controles de calidad de Apple.

Citando a los ingenieros mecánicos, Bergeron detalla la forma en la que "toman la placa de circuito, la pantalla, la batería [...] y los ajustan. Realizamos pruebas durante todo el proceso para asegurarnos de que el reloj funcione correctamente".

[Apple lanza una función para alargar la batería de tu Apple Watch: te avisará cuando uses un cargador lento]

Todos estos componentes se introducen en las carcasas en los procedimientos de ensamblaje final, para luego implementar el software y ponerlo en marcha durante un tiempo para comprobar que todas las funciones hacen lo suyo.

La impresión 3D, asegura Apple, tuvo un efecto adicional: la impresión de texturas en zonas que hasta la fecha no habían sido inaccesibles en los procesos de forjado. Así, Apple mejoró aspectos como la impermeabilización de la carcasa de la antena en los modelos con conectividad celular.

iPhone Air, con marco de titanio. Chema Flores Omicrono

No es para menos; todos los modelos de esta gama disponen de una abertura rellena de plástico para que la antena funcione sin problemas. La impresión 3D permite crear una textura específica en la superficie interna del metal para lograr una unión mejorada entre ambos materiales.

La amplia flexibilidad de diseño conseguida a través de estos sistemas ha dado como resultado la implementación del puerto USB-C en el iPhone Air, por ejemplo, creando un puerto totalmente nuevo con una carcasa titanio impresa en 3D hecha con este mismo polvo de titanio.

[El cargador inalámbrico para el Apple Watch que enamorará a los fans de la marca: tiene la forma del icónico iMac G3]

Lo cierto es que Apple no ha sido ajena del todo a la impresión 3D. Llevan 10 años experimentando con esta metodología, siguiendo de cerca esta tecnología y su evolución. Apple de hecho afirma que esta evolución se ha basado poderosamente en sus diseños.

Tal y como explica el doctor J Manjunathaiah, director sénior de Diseño de Fabricación de Apple para Apple Vision, los prototipos creados con impresión 3D "se asemejan cada vez más a nuestros diseños".