一块不锈钢边框的车床之旅
如果我们将 iPhone 4 的外观作为分界线的话,那么除了两面靓丽的玻璃,机身周圈的不锈钢边框更为惊艳。在那条著名的 iPhone 4 宣传片中,用机床对大块不锈钢进行加工业的片段即使放在现在,也颇为惊艳。 从那以后,苹果的手机便开始在玩金属的路上一骑绝尘,就像它的 Mac 产品线一样。但是四年过去了,除了极个别厂商,其它公司依旧不敢机身上尝试全金属。试,也是如魅族小米一般,用金属边框来代替。 就算是在销量上紧追苹果的三星,全供应链布局的代表,被用户骂了一遍又一遍,却仍旧是「万年大塑料」。也只有 HTC 这种豁出去的公司,才敢全金属一体。坏了直接换新机,颇为良心。 那么将金属运用进手机有何难题需要考虑?
成本问题
就不锈钢边框而言。将一整块不锈钢,在 CNC 数控机床上掏空,最后只留下一体化成型的不锈钢边框。这期间要经历接近 30 种刀具和上百道对工艺要求极高的步骤,以魅族 MX3 的边框为例: 毛坯→锻造→CNC 加工,切槽→嵌入天线组件,注塑密封→CNC 加工→滚动研磨(让边框更圆润,可称为「抛光」)→PVD 镀膜(更耐磨)→拉丝(更美观)→镭雕(让天线信号更灵敏)→成品。 共要历经 110 道工序、36 个钟头的耗时。即使金属和塑料从材质上讲成本差异并不大,但加工成本却有天壤之别。复杂的工艺会导致的问题就是良率低和生产效率低。一旦一道工序出现问题,影响整个生产。这也是三星不愿意采用金属材质的原因:Galaxy S 系列需要在发货初期备大量的货。采用金属材质无疑会影响产能爬坡。
天线问题
由于射频无法穿透金属,想要让手机顺利接听电话,就必须在金属上做些手脚以便信号通过:一种方法是在天线区将金属环单边打断或者全部打断,以获得净空环境,如果全部将金属边框切断,最终将其注塑与整机金属件连接的时候加工对位难度大,强度不好保证、如果不切断,天线调谐难度大。iPhone4 是单边切断,iPhone5 是双边切断。但即使工艺精美如 iPhone,也做不到注塑与金属件无缝连接,摸上去会有轻微拉手感。
采用这种设计时,天线一般都会将底部的金属部件作为天线的辐射体,自由空间辐射效果不错,但是人手握的影响非常明显,尤其手握开槽部位后天线性能急剧下降。这也是导致 iPhone4「天线门」的原因,金属机身想要信号强劲,必须要一个聪明的设计。而这些都是各家厂商的专利,也很难从供应链购买公开方案。
散热是把双刃剑
金属的比热容要比塑料低很多,所以导热极快。同样的温度,金属相比塑料会显得更加「发烧」。但热得快,冷的也快。散热性能的提升对手机来说是好事,只是烫手的边框,会给人铁板烧的印象。
缓冲问题
不锈钢是一种极硬的材质,虽然有了它的包裹使得机身更加坚固。但是当手机跌落在地上的一刹那,由于玻璃和不锈钢是无缝连接,手机屏幕会承受未经缓冲的冲击力。如果你的机身边角不够园润,那么一旦你失手跌落,碎屏的几率将会更高。
硬度更低的铝合金可以稍微缓解这个问题,但并不完美:iPhone 5 上那些磕磕巴巴的痕迹,便是铝合金不抗撞击的见证,这会很大程度影响美观。所以这又涉及到取舍。不过做一台手机本来就是在不停的取舍(iPhone 这样的妖孽除外),准备将金属材质纳入机身的手机厂商们,你们准备好了么?
本文作者:JasonHau,原文标题《不锈钢边框的车床之旅》,来源微信公众号:笔戈科技