2016-05-13 制造業(yè)生態(tài)圈
自iPhone5以全鎂鋁合金開啟金屬風潮之后以來,眾多手機生產(chǎn)商開始了不同程度的采用金屬外觀件。一塊金屬鑄件,需要經(jīng)歷多少工序,才能變成我們手中精美的手機外殼?
樂視推出的手機樂Max采用全金屬手機,每一個金屬機身在生產(chǎn)流水線中超過100分鐘。讓我們揭秘它從一塊重達357g的鋁材,到最終37.5g的成品外殼,歷經(jīng)的16道精湛工藝。
1.鋁擠:第一步將柱形鋁材進行切割并擠壓,這個過程被稱之為鋁擠,會讓鋁材擠壓之后成為10mm的鋁板方便加工,同時更加致密、堅硬。
2.DDG:使用CNC機床(高速鉆攻中心),經(jīng)過DDG環(huán)節(jié)將鋁板精準地銑成152.2×86.1×10mm的規(guī)整三維體積,以方便之后的CNC精加工。
3.粗銑內(nèi)腔:為方便CNC加工,使用墻內(nèi)夾具夾住金屬機身。粗銑內(nèi)腔,把內(nèi)腔、以及與夾具結(jié)合的定位柱加工好,這對之后的加工環(huán)節(jié)至關(guān)重要。
4.銑天線槽:對于全金屬手機而言,最難解決的就是信號問題,當年iPhone 4剛上市時也遇到金屬邊框造成的信號差問題。同樣金屬鋁也可以屏蔽(削弱)手機射頻信號,所以必須經(jīng)過開槽的方法,讓信號可以有出入的路徑。
所以,銑天線槽是最重要、最難的一步,天線槽必須銑得均勻,并且保持必要的鏈接點以保證金屬殼的強度和整體感。
5.T處理:經(jīng)過銑天線槽之后,就要使用“T處理”把鋁材處理成可以與工程塑料相結(jié)合的表面。需要將金屬機身置于特殊的T液等化學(xué)藥劑中,使鋁材表面形成納米級(1納米=10的-9次方米)孔洞,為下一步的納米注塑做準備。
6.NMT納米注塑:“注塑”環(huán)節(jié)因為有了之前T處理過的金屬機身,從而可以讓NMT納米注塑工藝得以實現(xiàn)。NMT納米注塑是將高溫高壓狀態(tài)下的特殊塑料擠入經(jīng)過T處理的金屬材料上,讓塑料與金屬表層的納米級細小孔洞緊密結(jié)合,從而達到緊固天線的目的。
7.精銑弧面:對于全金屬手機而言,除了信號天線難以處理之外,還有就是金屬機身的3D塑形,這恰好也是最費時的一道工序,耗時需1000秒以上。
8.精銑側(cè)邊:細心的朋友可能會注意到,金屬機身的3D弧面被CNC銑出來了,但是在邊緣還保留一圈冗余,這時就需要精銑側(cè)邊,然后就能看到金屬外殼的雛形了。
9.拋光:之前使用頂級高速精密CNC機床,但也只能達到A1-A2級光潔度,要想達到后續(xù)加工需求,需要將其拋光至A0級光潔度,可呈鏡面效果。
10.噴砂:然而全金屬手機并不是全光面的效果,而是呈現(xiàn)磨砂表面。這就需要通過“噴砂”工藝,將金屬表面處理成磨砂效果。
11.一次陽極:鋁合金較為穩(wěn)定,為了不被汗液等外界因素所干擾,就必須要對其進行陽極處理。同時這也是為手機上色的過程,通過陽極氧化讓鋁本色變?yōu)榻鹕?。為鋁合金進行染色的過程中是非常難以控制的,控制不好就會出現(xiàn)色差、斑點等,這也會降低良品率。
12.高光處理:極富光澤的切邊設(shè)計,需要使用最高等級的超高速CNC機床對邊角進行切削,這個過程也被稱為鉆切或高光處理。
13.精銑內(nèi)腔:經(jīng)過12步的加工后,金屬外殼已初見端倪,這時就要將用于夾具鎖止的定位柱等多余料件去除,讓金屬外殼內(nèi)完全整潔。
14.二次陽極:已經(jīng)被CNC處理好的外殼還需要第二次陽極處理,使表面被氧化,形成致密、堅硬的氧化膜,讓其更加耐磨且不易沾污。
15.銑導(dǎo)電位:經(jīng)過陽極氧化后的鋁合金外殼導(dǎo)電效果會變差,所以就需要將局部陽極氧化膜去掉,露出金屬以獲得良好的接地效果,也就還需要再經(jīng)歷一次銑導(dǎo)電位的CNC處理。
16.熱熔螺母:最后,利用機械手將裝配螺母嵌入到已做好的塑料中,以保證未來的手機裝配。
以往的塑膠手機外殼,通過制造模具即可實現(xiàn)批量生產(chǎn),生產(chǎn)成本相對較低,生產(chǎn)效率較高。而現(xiàn)在的金屬手機外殼,完全是通過CNC精密機床一件一件加工出來的,生產(chǎn)成本要高得多,為了滿足生產(chǎn)效率要求,制造企業(yè)不得不采購大批量的CNC鉆攻加工中心機床。
曾有制造企業(yè)經(jīng)營者感嘆“做這個手機金屬外殼必須買大批量的CNC機床,否則沒法滿足生產(chǎn)周期要求。如果不買設(shè)備,沒有那個實力肯定接不到單,我們只能咬緊牙關(guān)大把投錢購買CNC機床。事實上錢都被這些做設(shè)備的賺走了,到最后我們剩下一大堆的機床!”
國內(nèi)主要CNC加工廠及CNC數(shù)目
CNC制造廠商 | CNC機器數(shù)量(臺) |
富士康 | 100000 |
可成 | 20000 |
比亞迪 | 19000 |
米亞(聯(lián)豐集團) | 11000 |
無錫捷普 | 10000 |
長盈精密 | 10000 |
恒信 | 9000 |
崇州捷普 | 5000 |
錢大五金制品廠 | 4500 |
勁勝 | 3000 |
領(lǐng)勝 | 2500 |
宜安科技 | 2000 |
華茂 | 2000 |
通達集團 | 1500 |
天馳集團 | 1365 |
捷榮 | 1000 |
珠海光寶 | 800 |
興科集團 | 500 |
中泰集團 | 500 |
國茂 | 150 |
國內(nèi)其他CNC加工廠還有:及成集團、百匯、譽銘新、聯(lián)懋集、新聲集、鴻益進集團、夢之坊集團、聯(lián)振塑膠、古菘集團、晟銘電子、湘將鑫、四賢、聯(lián)振、大富、鑫王牌、生利、富萊駿、攀升、可成、領(lǐng)勝、日騰、澤臺、黃河精密、建富、赫比、領(lǐng)勝、富誠達、國泰、豐采、綠點、東方亮彩、富蘭德等。
事實上,2014年到2015年上半年是手機金屬外殼發(fā)展最為瘋狂的時期。到現(xiàn)在,這個行業(yè)的競爭已經(jīng)白熾化,高精密CNC加工的費用,從原來高于2元/min,到現(xiàn)在已跌破1元/min。不僅面臨著價格戰(zhàn)爭,有些企業(yè)過于依賴大客戶,一旦他們的手機不能達到預(yù)期銷量將直接導(dǎo)致制造商的虧損。同時現(xiàn)在的手機升級換代很快,未來手機工藝的革新也將給這些手機金屬外殼制造企業(yè)帶來挑戰(zhàn)。
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