不鏽鋼邊框的車床之旅

在 iPhone 4 問世以前,用戶對於手機材質的想像力通常被市面上暢銷的那些機型所局限,於是廠商們將塑料玩的滾瓜爛熟,做出樣式花繁的外殼。塑料輕盈以及易於加工的好處顯而易見,但是卻抵不過人體手指的抵觸——廉價感以及碰撞時表現出的脆弱。

如果我們將 iPhone 4 的外觀作為分界線的話,那麼除了兩面靚麗的玻璃,機身周圈的不鏽鋼邊框更為驚艷。在那條著名的 iPhone 4 宣傳片中,用機床對大塊不鏽鋼進行加工業的片段即使放在現在,也頗為驚艷。

從那以後,蘋果的手機便開始在玩金屬的路上一騎絕塵,就像它的 Mac 產品線一樣。

但是四年過去了,除了極個別廠商,其它公司依舊不敢機身上嘗試全金屬。試,也是如魅族小米一般,用金屬邊框來代替。

就算是在銷量上緊追蘋果的三星,全供應鏈布局的代表,被用戶罵了一遍又一遍,卻仍舊是「萬年大塑料」。也只有 HTC 這種豁出去的公司,才敢全金屬一體。壞了直接換新機,頗為良心。

那麼將金屬運用進手機有何難題需要考慮?

成本問題

就不鏽鋼邊框而言。將一整塊不鏽鋼,在 CNC 數控機床上掏空,最後只留下一體化成型的不鏽鋼邊框。這期間要經歷接近 30 種刀具和上百道對工藝要求極高的步驟,以魅族 MX3 的邊框為例:

毛坯→鍛造→CNC 加工,切槽→嵌入天線組件,注塑密封→CNC 加工→滾動研磨(讓邊框更圓潤,可稱為「拋光」)→PVD 鍍膜(更耐磨)→拉絲(更美觀)→鐳雕(讓天線信號更靈敏)→成品。

共要歷經 110 道工序、36 個鐘頭的耗時。即使金屬和塑料從材質上講成本差異並不大,但加工成本卻有天壤之別。

複雜的工藝會導致的問題就是良率低和生產效率低。一旦一道工序出現問題,影響整個生產。這也是三星不願意採用金屬材質的原因:Galaxy S 系列需要在發貨初期備大量的貨。採用金屬材質無疑會影響產能爬坡。

天線問題

由於射頻無法穿透金屬,想要讓手機順利接聽電話,就必須在金屬上做些手腳以便信號通過:

一種方法是在天線區將金屬環單邊打斷或者全部打斷,以獲得凈空環境,如果全部將金屬邊框切斷,最終將其注塑與整機金屬件連接的時候加工對位難度大,強度不好保證、如果不切斷,天線調諧難度大。

iPhone4 是單邊切斷,iPhone5 是雙邊切斷。但即使工藝精美如 iPhone,也做不到注塑與金屬件無縫連接,摸上去會有輕微拉手感。

採用這種設計時,天線一般都會將底部的金屬部件作為天線的輻射體,自由空間輻射效果不錯,但是人手握的影響非常明顯,尤其手握開槽部位後天線性能急劇下降。這也是導致 iPhone4「天線門」的原因,金屬機身想要信號強勁,必須要一個聰明的設計。

而這些都是各家廠商的專利,也很難從供應鏈購買公開方案。

散熱是把雙刃劍

金屬的比熱容要比塑料低很多,所以導熱極快。

同樣的溫度,金屬相比塑料會顯得更加「發燒」。但熱得快,冷的也快。散熱性能的提升對手機來說是好事,只是燙手的邊框,會給人鐵板燒的印象。

緩衝問題

不鏽鋼是一種極硬的材質,雖然有了它的包裹使得機身更加堅固。但是當手機跌落在地上的一剎那,由於玻璃和不鏽鋼是無縫連接,手機屏幕會承受未經緩衝的衝擊力。如果你的機身邊角不夠園潤,那麼一旦你失手跌落,碎屏的幾率將會更高。

硬度更低的鋁合金可以稍微緩解這個問題,但並不完美:iPhone 5 上那些磕磕巴巴的痕迹,便是鋁合金不抗撞擊的見證,這會很大程度影響美觀。

所以這又涉及到取捨。

不過做一台手機本來就是在不停的取捨(iPhone 這樣的妖孽除外),準備將金屬材質納入機身的手機廠商們,你們準備好了么?

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