其次是强度和抗腐蚀性的权衡 , iPhone 6 曾经因为采用了强度较低的 6000 系铝合金 , 出现了不能将手机放后袋的「折弯门」 。
后来 iPhone 6s 用上了强度更高的 7000 系铝合金 , 解决了被「掰弯」的问题 , 但由于合金中镁和锌元素的含量变高 , 在比较潮湿的环境下(例如多手汗)容易氧化产生难看的「虫蚀」纹 。
【小米科技|小米 MIX4 的全陶瓷机身,解决的不只是手感问题】并且铝合金还存在着色难、不能无线充电等问题 , 在视觉、触觉以及功能性的三角形抉择上 , 铝合金材质很难做到兼顾 。
于是乎以苹果为代表的手机厂商都纷纷放弃了铝合金 Unibody 的设计 , 改为后盖、中框、屏幕的三明治结构 。
这样无线充电的刚需解决了 , 但是材质拼接产生的接缝和质感 , 也让过去 Unibody 营造的一体性一去不复返 。
截然不同的陶瓷 Unibody
陶瓷是个「非主流」材料 , 但是凭借独特的温润手感 , 手机厂商一直对它情有独钟 , 常常会将它用在旗舰机型的高端版本上 。
和铝合金相比 , 陶瓷材质就像是它的对立面 。
陶瓷不会掉漆、不会腐蚀 , 不容易遮蔽信号 , 可以畅快地无线充电 , 但缺点也很明显 , 精密陶瓷的加工难度要更高 。
与直接加工的金属不同 , 想要将陶瓷加工成手机后盖 , 需要先「制瓷」 , 再「加工」 。
粒度细、分散性好的氧化锆和微晶锆是制作手机陶瓷后盖的主流材料 , 为了能够烧结出精密的陶瓷结构 , 在烧结之前往往需要先将材料研磨成超细的纳米粉末 , 再压制成手机外壳的形状 。
别小看成型这一步 , 成型工艺的选择决定了陶瓷最终的效果 。
主流的成型工艺一般有凝胶注射成型(华为 P7)、流延成型(小米 5)等 , 而想要得到一块完整的 Unibody 陶瓷机身 , 常采用的是干压成型工艺 。
压制的过程一般分为两步 , 先通过干压将粉末压制成背板的素胚 , 然后在通过一段时间的静压处理 , 形成致密的胚体 。
▲ 艺术效果 , 请勿将头探入炉中
在送进锅炉烧制之前 , 还需要经过非常关键的一步——排胶 , 因为在制胚的过程加了大量的成型剂 , 烧制之前需要先预热排出可能产生的气体 , 不然烧出的陶瓷就会出现气泡影响美观 。
烧制的过程可不像是家里的烘培 , 需要密切关注窑炉内的压力、气氛以及升温曲线 , 才有可能烧制出完美的背盖 , 一个参数的异常都有可能导致陶瓷出现缺陷、裂痕 。
烧制结束后 , 就可以进一步对陶瓷进行 CNC 打磨、抛光等加工 , 最终得到完美过渡、一体成形的背盖 。
和铝合金 Unibody 工艺对比你会发现 , 陶瓷的每个流程都环环相扣 , 中途任一环节出错都会直接对良品率造成影响 。
并且过程中的废料不能像金属一样回收利用 , 这使得陶瓷材料的成本一直高居不下 。
在 MIX2 发布会上雷军曾透露 , 陶瓷 Unibody 的成本达到 1300 元 , 高昂的成本阻碍了材料的普及 , 使得陶瓷一直曲高和寡 。
除了成本高 , 重量也是限制陶瓷材料发展的因素之一 , 近几年无论是小米还是华为的高端陶瓷版本手机 , 体重都是奔着半斤去的 。
▲ 图片来自:XYZONE
而小米 MIX4 这次宣称采用了新的轻量工艺 , 减重了 30% , 从拆机的结构来看 , 可能是用塑料代替了部分陶瓷形成了复合结构 。
从 MIX2 到 MIX4 , 同样是陶瓷 Unibody 的工艺 , 但工艺的成熟程度、精度都有了很大的提升 , 这些进步也许意味着 , 我们很快可以告别三明治结构 , 重新回到一体式机身的美好 。
玻璃也能做 Unibody? 未来的手机会是怎样的?vivo 在两年前构筑了一个大胆畅想——vivo APEX 2019 。
这是一款概念性的手机 , 整机无开孔、无按钮 , 由正面的屏幕和背面一块一体成型的玻璃组成 , vivo 将这个工艺称之为 Super Unibody 。
确实 , 相比起金属和陶瓷 , 玻璃 Unibody 带来的材质割裂感应该是最小的 , 从屏幕划过边框再滑到后盖 , 指尖所触皆为玻璃 。
玻璃的延展性要比陶瓷更高 , 因此理论上加工难度会小一些 , 不过这块浑然一体的「水滴」玻璃除外 。
为了保证手机边框有足够高的强度 , APEX 2019 边框部分的玻璃要比后盖更厚 , 并且从边框到后盖还要有一个连续过渡的曲面设计 , 仅靠传统的热弯成型并不能满足要求 。
vivo 选择在这样一块易碎的玻璃上用全 CNC 一体成型加工 , 通过与热弯加工结合 , 打磨出这块厚薄不一、曲面过渡的 Unibody 玻璃 , 加工难度极大 。
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