在智能手機(jī)領(lǐng)域,手機(jī)外殼材質(zhì)早已從工程塑料轉(zhuǎn)向金屬材質(zhì),甚至已經(jīng)成為百元機(jī)機(jī)身標(biāo)配。在演變過(guò)程中機(jī)身材質(zhì)不斷變革,經(jīng)歷過(guò)全塑料、塑料和金屬、玻璃和金屬等組合方式,但最終沒(méi)能阻擋全金屬機(jī)身成為主流。雖然現(xiàn)在不乏出現(xiàn)金屬中框+玻璃/陶瓷后蓋的組合,但是全金屬機(jī)身仍是行業(yè)絕大多數(shù)手機(jī)廠商的選擇,并且在未來(lái)的幾年會(huì)持續(xù)下去,因?yàn)椴还苁菑膶?shí)際體驗(yàn)還是觀感方面,金屬機(jī)身都有得天獨(dú)道的優(yōu)勢(shì)。
后殼如何煉成 解析手機(jī)金屬機(jī)身的秘密
通常在采用金屬機(jī)身的智能手機(jī)介紹上,我們會(huì)看到:XXX手機(jī)的后殼經(jīng)過(guò)CNC、氧化、拋光、噴砂等XX到精密工藝加工而成。筆者認(rèn)為有很多小伙伴對(duì)此并不了解。每次看到這些詞匯都會(huì)問(wèn):這些流程到底是干什么的呢?全金屬機(jī)身是怎么“煉”成的?今天,筆者就和大家聊聊關(guān)于手機(jī)金屬機(jī)身加工的那些秘密。
在了解手機(jī)機(jī)身機(jī)身的加工工藝之前,我們先來(lái)了解一下金屬機(jī)身的優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):金屬光澤、手感出色、抗壓抗彎、抗刮抗劃
采用金屬機(jī)身的智能智能手機(jī)具有金屬獨(dú)有的光澤和良好的握持感,而金屬獨(dú)有的冰涼特性能夠?yàn)闄C(jī)身提供更好的散熱性能,而采用鎂鋁合金材質(zhì)的手機(jī)還會(huì)更輕,甚至重量比塑料機(jī)身還要輕一些,但是卻能保證機(jī)身的硬度,其抗拉、抗壓及抗彎能力都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出塑料材質(zhì)的機(jī)身。
iPhone 6和iPhone 5s金屬后殼
目前,手機(jī)廠商希望把手機(jī)做到更薄、邊框更窄,這樣的設(shè)計(jì)勢(shì)必會(huì)對(duì)金屬機(jī)身的要求更高,所以金屬機(jī)身也成為了窄邊框/超薄手機(jī)的首選。另外,相比于塑料,金屬的強(qiáng)度高,其在抗刮抗劃方面就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于塑料或其他材質(zhì)的機(jī)身(如陶瓷材質(zhì))。
塑料機(jī)身使用的聚碳酸酯原料
塑料機(jī)身采用的注塑模具3D示意圖
缺點(diǎn):加工難度大、著色難、信號(hào)問(wèn)題
塑料機(jī)身在加工方面很簡(jiǎn)單,只需要一個(gè)成型的模具就可完成加工,而金屬機(jī)身的加工和著色則通過(guò)CNC、氧化、拋光、噴砂等多道精密工藝加工而成,不管是在加工時(shí)間上,還是工藝難度方面,金屬機(jī)身的加工都要更為復(fù)雜。
需要注意的是,金屬機(jī)身最大的缺點(diǎn)當(dāng)屬信號(hào)問(wèn)題,也就是有些消費(fèi)者想問(wèn)的“白帶”為什么不能取消。筆者在這里簡(jiǎn)單描述一下,因?yàn)榻饘俚牧紝?dǎo)體特性在很大程度上是影響手機(jī)天線性能,所以只能采取非導(dǎo)體介質(zhì)對(duì)金屬進(jìn)行隔斷,從而讓信號(hào)良好通過(guò),這樣才能保證上網(wǎng)、通話的正常使用,現(xiàn)在手機(jī)廠商也在隱藏“白帶”方面上下很大的功夫,如上移、下移、凹槽等處理,效果并不是特別理想。
在了解金屬機(jī)身的優(yōu)缺點(diǎn)之后,我們來(lái)聊聊金屬機(jī)身的工藝流程:
魅族MX5從右向左經(jīng)12道工序獲得成品
1、鋁擠、DDG、粗銑內(nèi)腔
首先需要對(duì)鋁材料進(jìn)行切割和擠壓形成鋁板(致密和堅(jiān)硬),原始的鋁材硬度和強(qiáng)度都不夠,手機(jī)機(jī)身采用的一般都是鋁合金,根據(jù)不同配方,材質(zhì)也有著不同的特性,比如iPhone 6使用的6000系鋁合金材質(zhì)強(qiáng)度不夠,出現(xiàn)大量彎曲的情況。
鋁擠后、DDG后、粗銑內(nèi)腔后
接著將鋁合金板銑成手機(jī)機(jī)身需要的尺寸,方便CNC精密加工,接著是粗銑內(nèi)腔,將內(nèi)腔以及夾具定位的柱加工好,起到精密加工的固定作用。
2、銑天線槽、T處理、納米注塑
銑天線槽后、T處理后、納米注塑后
金屬機(jī)身最大的缺點(diǎn)就是信號(hào)問(wèn)題,所以必須先把金屬機(jī)身進(jìn)行開(kāi)槽,讓信號(hào)可以出入的途徑。接著是對(duì)天線槽機(jī)型T處理,將金屬機(jī)身至于特殊的T液的化學(xué)藥劑中,從而是鋁合金表面形成納米級(jí)的空洞,方便納米注塑,接著就是實(shí)現(xiàn)納米注塑,在高溫高壓下,將特殊的塑料材質(zhì)擠壓到經(jīng)過(guò)T處理的凹槽內(nèi)。(有些手機(jī)機(jī)身注塑是后面環(huán)節(jié)加入)
3、精銑弧面、精銑側(cè)邊
精銑弧面后、精銑側(cè)邊后
納米注塑結(jié)束后,就需要對(duì)金屬材質(zhì)表面進(jìn)行加工,也就是手機(jī)機(jī)身的3D塑型,這個(gè)流程過(guò)后,手機(jī)機(jī)身的基本形狀也就加工出來(lái)了。
4、拋光、噴砂
拋光后、噴砂后
使用頂級(jí)高速精密CNC機(jī)床,會(huì)使金屬機(jī)身達(dá)到A1~A2級(jí)別的光潔度,這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,需要通過(guò)拋光工藝,將機(jī)身加工至A0級(jí)光潔度,這一步過(guò)后就可以達(dá)到鏡面的效果。接著將金屬表面處理成磨砂的效果,噴砂處理是為了獲得膜光裝飾或細(xì)微反射面的表面,以符合光澤柔和等特殊設(shè)計(jì)需要。
5、一次陽(yáng)極、高光處理(鉆石切割)、精銑內(nèi)腔
為了金屬機(jī)身不被汗液等外界因素,提高其穩(wěn)定性,必須為其進(jìn)行陽(yáng)極處理,與此同時(shí),這也是為手機(jī)機(jī)身上色的過(guò)程,鋁的陽(yáng)極處理是金屬表面借由電流作用而形成的一層氧化物膜,顏色豐富、色澤優(yōu)美、電絕緣性好并且堅(jiān)硬耐磨,抗腐蝕性極高。
一次陽(yáng)極后、高光處理(鉆石切割)后、精銑內(nèi)腔后
對(duì)機(jī)身進(jìn)行開(kāi)孔
高光處理過(guò)程(鉆石鉆頭)
一級(jí)陽(yáng)極過(guò)后,需要給音量鍵、揚(yáng)聲器等等部分開(kāi)孔,開(kāi)孔后使用最高級(jí)別的超高速CNC機(jī)床對(duì)邊角進(jìn)行切削,也就是我們所聽(tīng)到的高光處理,高光加工的零件由于光澤度高,配以粗細(xì)刀紋,利用折光原理,可以大大增強(qiáng)裝飾效果。高光處理過(guò)后,需要把內(nèi)部用于固定夾具的定位柱預(yù)料進(jìn)行去掉,這就是精銑內(nèi)腔。
6、二次陽(yáng)極、銑導(dǎo)電位
二次陽(yáng)極后、銑導(dǎo)電位后
接著對(duì)金屬機(jī)身的外部進(jìn)行第二次陽(yáng)極氧化,使外殼表面形成致密、堅(jiān)硬的氧化膜,保證機(jī)身的耐磨性和耐污漬。經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化的鋁合金外殼導(dǎo)電性會(huì)變差,所以需要把局部陽(yáng)極氧化膜去掉,露出金屬已獲得良好的接地效果,需要再一次銑導(dǎo)電位的CNC處理。
7、熱熔螺母
熱熔螺母后機(jī)身成型
到這里加工基本上就完成了,最后,利用機(jī)械手將裝配螺母想入到注塑的塑料中,用于固定主板或其他元器件。
一坨鋁疙瘩經(jīng)過(guò)上面這些流程,最終變成了精美的手機(jī)外殼,以上手機(jī)全金屬外殼加工流程僅供大家了解加工工藝,當(dāng)然有些外殼可能在加工工藝的先后順序會(huì)有所不同。
一堆鋁板變成→→→
一堆手機(jī)殼成品
寫(xiě)在最后
看到這里,其實(shí)大家會(huì)覺(jué)得CNC并沒(méi)有那么神秘,事實(shí)確實(shí)如此,CNC就是數(shù)控機(jī)床的縮寫(xiě):Computer numerical control machine tools,簡(jiǎn)單點(diǎn)就是電腦數(shù)字化控制的機(jī)床。如果說(shuō)有區(qū)別,那只能是加工精密度的區(qū)別,針對(duì)手機(jī)金屬外殼而言,加工精密度并不高;要知道精密儀器加工精密度是以千分之微米計(jì)算,手機(jī)金屬外殼的加工與其相比要粗略的多。總而言之,手機(jī)金屬外殼的加工并不神秘,你覺(jué)得呢?