其實(shí)廠商們把手機(jī)外殼加工工藝渲染得這么夢幻,無非就是想說,我們的工藝很精湛,成本很高,這種“宇宙超級(jí)夢幻炫酷 CNC 360 度轉(zhuǎn)體”加工工藝值得讓你掏錢。
然而,正常的生產(chǎn)車間沒有攝影師打上日式的暖光,也沒有澎湃的音樂,有的只是笨重的機(jī)床,還有嘈雜的噪音。光鮮之下,是時(shí)候還原一下真正的手機(jī)外殼制造之旅了。
我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的視頻:火花鋼屑飛舞的車間內(nèi),一塊鋼板鋁板被徐徐送上機(jī)床,四下固定,讓其不得動(dòng)彈,然后一根金屬棒以刁鉆的角度毫不留情地刺入鋼板,在無數(shù)個(gè)九淺一深之后,這塊原本粗糙的板材就變得輕盈而光潔。
再然后,后置相機(jī)的 6P 鏡頭模組組成彈簧彈出狀,前后面板打上高光,來自高通的驍龍 8×0 處理器給上渲染圖特寫,鏡頭角度轉(zhuǎn)換,畫面運(yùn)動(dòng)節(jié)奏快慢交替,音樂高潮的來臨,手機(jī)的各個(gè)組件也隨之合而為一,當(dāng)當(dāng)當(dāng),一部國產(chǎn)神機(jī)就此降臨。
全 CNC,還是壓鑄?
在還原這段手機(jī)外殼制造之旅之前,有必要搞清楚兩(三)個(gè)概念,全 CNC 工藝和壓鑄工藝,以及 CNC + 壓鑄,全 CNC 手機(jī)中框是通過 CNC 加工中心將一塊鋁板(或其他金屬材料)銑成特定的形狀,壓鑄則是利用模具腔對(duì)融化的金屬施加高壓,將流體金屬壓鑄沖壓成固態(tài)的金屬外殼或中框,當(dāng)然還有把 兩種工藝結(jié)合的做法。
用闌尾想一下也知道,全 CNC 工藝的成本比較高,材料浪費(fèi)也比較多,當(dāng)然,這種工藝下的中框或外殼質(zhì)量也好一些。而壓鑄的原則就是不浪費(fèi),節(jié)省時(shí)間和成本,但是不利于后期的陽極氧化工 藝,還可能留下沙孔流痕等等影響質(zhì)量和外觀的小問題,當(dāng)然,廠商們都有一個(gè)良品率的概念,靠譜廠商不會(huì)讓這些次品流入到后面的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中去的。
明白了兩種工藝的異同之后,就開始談如今在千元機(jī)上也嶄露頭角的金屬外殼加工工藝了。我們得到的這份某公司內(nèi)部材料,其手機(jī)外殼采用的就是壓鑄工藝。
壓鑄階段
在進(jìn)行壓鑄之前,我們看到的是原始的鋁材,因?yàn)榧冧X的強(qiáng)度和硬度都不夠,所以事實(shí)上手機(jī)上用到的都是鋁合金,并且根據(jù)配方不同,有著不同的特性。比 如 iPhone 6 用的 6000 系鋁合金強(qiáng)度就不夠,但是延展性好一些,就容易被壓彎。而 iPhone 6s 用的 7000 系強(qiáng)度就高很多,但是更脆了,它更難被壓變形,但是一旦超過受力負(fù)荷,就不是變彎,而是斷裂了。
好了,根據(jù)廠商訴求不同,鋁合金的配方也有所不同,比如下方的鋁材就加入了稀土、鈦和鈷等貴金屬,當(dāng)然,這些貴金屬的比例都很低,并且相比于金和鉑等真正的貴金屬其實(shí)也不那么貴。
既然是壓鑄的話,就不可能是直接拿鋁材開刀,而是需要將鋁材融化成流體,方便后續(xù)在模具中沖壓成型,所以下方這張圖片是帶著溫度的。、
當(dāng)這些金屬變成流體之后,就是時(shí)候注入壓鑄機(jī)內(nèi),這是鋁一生中最艱苦的時(shí)刻,鋁水從蛛網(wǎng)狀的槽里慢慢流下,接受了難以想象的沖壓,最后就成了一塊外 殼的雛形。雖然看起來比較簡單,但是即使這樣的環(huán)節(jié),外殼加工中還是要時(shí)時(shí)防范出現(xiàn)沙孔,一旦有了沙孔,在后續(xù)的加工切割中,就會(huì)出現(xiàn)有小坑的狀況,所以 這里仍然需要改進(jìn)工藝和模具結(jié)構(gòu),這個(gè)試錯(cuò)改進(jìn)的過程當(dāng)中會(huì)浪費(fèi)大量的原材料。
當(dāng)一縷縷鋁水前赴后繼,接受沖壓之后,機(jī)械手會(huì)將外殼粗坯剝離,送往流水線上接受下一輪的考驗(yàn)。
噴漆階段 在前面的壓鑄階段結(jié)束后,這些有了雛形的外殼該接受下一個(gè)選擇了,是像 iPhone 那樣接受陽極氧化處理,成就冰冷的金屬質(zhì)感呢,還是接受噴漆,給自己穿上溫潤的外衣?這看起來是個(gè)很難的抉擇。但是現(xiàn)實(shí)卻跟審美無關(guān):壓鑄外殼不利于做陽 極氧化處理,另外還有一些產(chǎn)品差異化的考慮等等。
經(jīng)過機(jī)床加工,沖掉多余的部分,磨掉毛刺之后,就可以看到外殼已經(jīng)基本成型了。至于上面那個(gè)開口,則是為了注塑而留的,這個(gè)后蓋上面的小孔等都是 CNC 加工出來以便注塑,加固機(jī)身。這個(gè)邏輯就跟 iPhone 6 開始的背部白帶條一樣,為了讓天線信號(hào)通暢,后蓋是不能使用完全的整塊金屬。所以在天線部分,我們總會(huì)看到有塑料的痕跡,這一點(diǎn)目前沒有辦法克服,而這部 分的塑料也不算是噴點(diǎn)。
在注塑完成之后,經(jīng)過再次打磨,接下來就是噴漆的過程了,廠商們肯定是不會(huì)拿上面的素顏外殼直接上的。噴漆的過程其實(shí)也是個(gè)技術(shù)活,手機(jī)在背部的塑 料和金屬部分有明顯的分界線,如果噴漆工藝不夠好的話,這個(gè)分界線會(huì)依然可見,因此看不看得見這個(gè)金屬和塑料的分界部分,就是判斷噴漆工藝好不好的重要指 標(biāo)。下方的手機(jī)殼會(huì)在流水線上慢慢前進(jìn),8 組 16 個(gè)噴頭會(huì)對(duì)外殼進(jìn)行全方位的噴涂,以保證均勻。
噴漆完畢之后,就是進(jìn)行烤漆了,下面像蘑菇叢林的就是烤漆的過程。并且,噴漆和烤漆一般來說不是一次就好,而是多次循環(huán)進(jìn)行。并且在烤漆和噴漆之 間,還會(huì)有再次的打磨,這組手機(jī)殼最終會(huì)經(jīng)歷 5 次噴漆,5 次烤漆和 2 次打磨。通常第一遍是底漆,最后一遍的漆料中會(huì)加入珠光粉或者鋁粉,以保證質(zhì)感和觀感。
CNC 階段 到了這一步,就是手機(jī)廠商們最喜歡放出來的部分了,因?yàn)檫@個(gè)部分有一個(gè)非常好聽的環(huán)節(jié),叫鉆石切割。
不過在這個(gè)鉆石切割之前,廠商們還需要給攝像頭、音量鍵、揚(yáng)聲器等等部分開孔,下方就是給外殼開攝像頭孔的畫面。
在各個(gè)孔開好之后,就是喜聞樂見的鉆石切割環(huán)節(jié)了,說起來叫鉆石切割并不是因?yàn)榍谐鰜淼倪吙蚓К撎尥赶胥@石一樣,而是完成切割的刀具就是鉆石。
下面可以看到切割道具前方有黃色的部分,那就是鉆石,至于為什么它和鉆戒上的鉆石相比顯得黯淡平凡,我猜它應(yīng)該是人造金剛石,有天然鉆石的硬度,但 是沒有經(jīng)過切割后鉆石的光澤。下方也可以看到,經(jīng)過切割的外殼邊緣已經(jīng)有很好的高光感了。和前面的噴漆烤漆弄一遍不夠類似,這里的鉆石切割也不能一遍完 事,兩遍最少,三遍算是業(yè)界良心,畢竟多一個(gè)步驟,就多一些成本。
需要指出的是,為了保證切割的寬度和角度嚴(yán)格一致,這里還得動(dòng)用一種叫激光對(duì)刀儀的東西,來把控好切邊的刀紋路粗細(xì)和切邊寬度大小,畢竟這個(gè)世界 上,最直的不是王力宏,而是光線。簡單來講,就是激光對(duì)刀先在要切的地方走一圈,根據(jù)被測物的形狀測出數(shù)據(jù)反饋到 CNC 機(jī)床,然后切割才能開動(dòng)。
廠商們展現(xiàn)給我們的是一個(gè)光鮮的過程,但是在實(shí)地中我們發(fā)現(xiàn),從一坨鋁疙瘩,變成精致的外殼,經(jīng)歷的過程一點(diǎn)兒都不少,有些過程甚至堪稱繁瑣,不過就像姑娘們?yōu)榱撕每炊荚敢庠谀樕蟿?dòng)刀子一樣,在外殼上動(dòng)刀也是應(yīng)該的。好了,這里給本次手機(jī)外殼制造之旅的 MVP 鉆石切割刀一個(gè)特寫。