揭秘手机金属外壳加工工艺

概 述：

目前3C产品的全金属外壳制作工艺大致可以分为3种、一种是全CNC加工，一种是压铸，还有便是将CNC与压铸结合利用。

CNC加工工艺：

全CNC加工顾名思义（Computernumerical control machine tools，CNC）便是从一块铝合金板材（或者其他金属材料板材）开始，利用精密CNC加工机床直接加工成须要的手机后盖形状，包括内框中的各种台阶、凹槽、螺丝孔等构造；

压铸成型工艺：

全压铸的工艺和塑料制品的生产流程十分相似，都是利用精密模具进行加工，只是材质由塑料改成了融化的金属；

CNC与压铸结合工艺：

CNC与压铸结合便是先压铸再利用CNC精加工。

工艺优缺陷：

CNC工艺的本钱比较高，材料摧残浪费蹂躏也比较多，当然这种工艺下的中框或外壳质量也好一些。
而压铸的原则便是不摧残浪费蹂躏，节省韶光和本钱，但是不利于后期的阳极氧化工艺，还可能留下沙孔流痕等等影响质量和外不雅观的小问题，当然，厂商们都有一个良品率的观点，靠谱的厂商是不会让这些次品流入到后面的生产环节中去的。
明白了两种工艺的异同之后，就开始谈谈现如今在千元机上也崭露锋芒的手机金属外壳加工工艺了。

CNC加工开始前，首先须要建模与编程。
3D建模的难度由产品构造决定，构造繁芜的产品建模较难，须要编程的工序也更多、更繁芜。
编程席卷了加工的工序设定、刀具选择，转速设定，刀具每次进给的间隔等等。
此外，不同产品的装夹办法不同，在加工前要设计好夹具，部分构造繁芜产品须要做专门的夹具。
同时要评估好胚料的大小，以及CNC的次数，前期评估的好坏直接影响到后面的加工韶光和加工本钱。

在将柱形铝材按照前面评估的胚料大小进行切割并挤压，这个过程被称之为铝挤，会让铝材挤压之后成为规则的铝板方便加工，同时更加致密，坚硬。
由于原始的铝材硬度和强度都不足。
手机机身采取的一样平常都是铝合金，根据不同配方，材质也有着不同的特性。
比如iPhone 6利用的6000系铝合金材质强度不足，涌现大量波折的情形。
而iPhone 6s用的7000系强度就高很多，但是变脆了、它更难被压变形一旦超过受力负荷就不是变弯，而是断裂了。
根据厂商的不同需求，铝合金的配方也有所不同。

CNC加工工艺：

1、铝挤、DDG、粗铣内腔

接着将铝合金板铣成手机机身须要的尺寸，方便CNC精密加工，接着是粗铣内腔，将内腔以及夹具定位的柱加工好，起到精密加工的固定浸染。

2、铣天线槽、T处理、纳米注塑

金属机身最大的缺陷便是旗子暗记问题，以是必须先把金属机身进行开槽，让旗子暗记可以出入的路子。
接着是对天线槽机型T处理，将金属机身置于分外的T液的化学药剂中，从而使铝合金表面形成纳米级的空洞，方便纳米注塑。
接着便是实现纳米注塑，在高温高压下，将分外的塑料材质挤压到经由T处理的凹槽内。
（有些手机机身注塑是后面环节加入）

注塑材料一样平常是PPS和PBT

3、精铣弧面、精铣侧边

纳米注塑结束后，就须要对金属材质表面进行加工，也便是手机机身的3D塑型。
这个流程过后手机机身的基本形状也就加工出来了。

4、抛光、喷砂

利用顶级高速精密CNC机床，会使金属机身达到A1~A2级别的光洁度，这还远远不足。
须要通过抛光工艺将机身加工至A0级光洁度，这一步过后就可以达到镜面的效果。
接着将金属表面处理成磨砂的效果，喷砂处理是为了得到膜光装饰或细微反射面的表面，以符合光泽柔和等分外设计须要。

5、一次阳极、高光处理（钻石切割）、精铣内腔

为了金属机身不被汗液等外界成分污染，提高其稳定性，必须为其进行阳极处理。
这也是为手机机身上色的过程，铝的阳极处理是金属表面借由电流浸染而形成的一层氧化物膜，颜色丰富、光荣幽美、电绝缘性好并且坚硬耐磨，抗堕落性极高。

一级阳极过后，须要给音量键、扬声器等等部分开孔。
开孔后利用最高级别的超高速CNC机床对边角进行切削，便是很神秘的钻石切割环节了，提及来叫钻石切割并不是由于切出来的边框晶莹剔透像钻石一样，而是完成切割的刀具便是钻石。
经由切割的外壳边缘会有很好的高光感。
配上粗细刀纹利用折光事理，可以大大增强装饰效果。

须要强调的是，为了担保切割的宽度和角度严格同等，这里还得动用一种叫激光对刀仪的东西，来把控好切边的刀纹路粗细和切边宽度大小。
大略来讲，便是激光对刀先在要切的地方走一圈，根据被测物的形状测出数据反馈到CNC机床，然后切割才能开动。

6、二次阳极、铣导电位

接着对金属机身的外部进行第二次阳极氧化，使外壳表面形成致密、坚硬的氧化膜，担保机身的耐磨性和耐污渍。
经由阳极氧化的铝合金外壳导电性会变差，以是须要把局部阳极氧化膜去掉，露出金属已得到良好的接地效果，这时须要再一次铣导电位的CNC处理。

7、热熔螺母

到这里加工基本上就完成了。
末了，利用机器手将装置螺母镶入到注塑的塑估中，用于固定主板或其他元器件。

接下来我们用图片回顾CNC工艺加工流程：

压铸成型工艺：

既然是压铸的话，就不可能是直接拿铝材开刀，而是须要将铝材融化成流体，方便后续在模具中成型。

当这些金属变成流体之后，就可以注入压铸机内，然后压铸成手机金属外壳的雏形。
虽然看起来比较大略，但是纵然这样的环节，外壳加工中还是要时时戒备涌现沙孔，一旦有了沙孔，在后续的加工切割中，就会涌现有小坑的状况，以是 这里仍旧须要改进工艺和模具构造，这个试错改进的过程当中会摧残浪费蹂躏大量的原材料。

喷漆阶段

在前面的压铸阶段结束后，这些有了雏形的外壳该接管下一个选择了，是像iPhone那样接管阳极氧化处理，增加金属质感呢，还是直接进行喷漆呢？这看起来是个很难的决议。
但是现实却跟审美无关：压铸外壳不利于做阳极氧化处理，其余还有一些产品差异化的考虑等等。

经由机床加工，冲掉多余的部分，磨掉毛刺之后，就可以看得手机金属外壳已经基本成型了。
至于上面那个开口，则是为了注塑而留的，这个后盖上面的小孔等都是CNC加工出来以便注塑，加固机身。
这个逻辑就跟iPhone 6开始的背部白带条一样，为了让天线旗子暗记通畅，后盖是不能利用完备的整块金属。
以是在天线部分，我们总会看到有塑料的痕迹，这一点目前没有办法战胜，而这部分的塑料也不算是喷点。

在注塑完成之后，经由再次打磨，接下来便是喷漆的过程了，厂商们肯定是不会拿上面的素颜外壳直接上的。
喷漆的过程实在也是个技能活，手机在背部的塑料和金属部分有明显的分边界，如果喷漆工艺不足好的话，这个分边界会依然可见，因此看不看得见这个金属和塑料的分界部分，便是判断喷漆工艺好不好的主要指标。

喷漆完毕之后，便是进行烤漆了，喷漆和烤漆一样平常来说不是一次就好，而是多次循环进行。
并且在烤漆和喷漆之间，还会有再次的打磨，这组手机金属外壳终极会经历5次喷漆，5次烤漆和2次打磨。
常日第一遍是底漆，末了一遍的漆估中会加入珠光粉或者铝粉，以担保质感和不雅观感。

到了这一步，便是手机厂商们最喜好放出来的部分了，由于这个部分有一个非常好听的环节，叫钻石切割。
不过在这个钻石切割之前，厂商们还须要给摄像头、音量键、扬声器等等部分开孔。

在各个孔开好之后，便是很神秘的钻石切割环节了，提及来叫钻石切割并不是由于切出来的边框晶莹剔透像钻石一样，而是完成切割的刀具便是钻石。
经由切割的外壳边缘会有很好的高光感了。
和前面的喷漆烤漆弄一遍不足类似，这里的钻石切割也不能一遍完 事，两遍最少，三遍算是业界良心，毕竟多一个步骤，就多一些本钱。

须要指出的是，为了担保切割的宽度和角度严格同等，这里还得动用一种叫激光对刀仪的东西，来把控好切边的刀纹路粗细和切边宽度大小。
大略来讲，便是激光对刀先在要切的地方走一圈，根据被测物的形状测出数据反馈到CNC机床，然后切割才能开动。