金属外壳加工工艺

一块金属铸件,需要经历多少工序,才能变成我们手中精美的手机外壳?


1

铝挤


第一步将柱形铝材进行切割并挤压,这个过程被称之为铝挤,会让铝材挤压之后成为10mm的铝板方便加工,同时更加致密、坚硬。

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DDG

使用CNC机床(高速钻攻中心),经过DDG环节将铝板精准地铣成152.2×86.1×10mm的规整三维体积,以方便之后的CNC精加工。

3

粗铣内腔

为方便CNC加工,使用墙内夹具夹住金属机身。粗铣内腔,把内腔、以及与夹具结合的定位柱加工好,这对之后的加工环节至关重要。

4

铣天线槽

对于全金属手机而言,最难解决的就是信号问题,当年iPhone 4刚上市时也遇到金属边框造成的信号差问题。同样金属铝也可以屏蔽(削弱)手机射频信号,所以必须经过开槽的方法,让信号可以有出入的路径。所以,铣天线槽是最重要、最难的一步,天线槽必须铣得均匀,并且保持必要的链接点以保证金属壳的强度和整体感。

5

T处理

经过铣天线槽之后,就要使用“T处理”把铝材处理成可以与工程塑料相结合的表面。需要将金属机身置于特殊的T液等化学药剂中,使铝材表面形成纳米级(1纳米=10的-9次方米)孔洞,为下一步的纳米注塑做准备。

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NMT纳米注塑

“注塑”环节因为有了之前T处理过的金属机身,从而可以让NMT纳米注塑工艺得以实现。NMT纳米注塑是将高温高压状态下的特殊塑料挤入经过T处理的金属材料上,让塑料与金属表层的纳米级细小孔洞紧密结合,从而达到紧固天线的目的。

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精铣弧面

对于全金属手机而言,除了信号天线难以处理之外,还有就是金属机身的3D塑形,这恰好也是最费时的一道工序,耗时需1000秒以上。

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精铣侧边

细心的朋友可能会注意到,金属机身的3D弧面被CNC铣出来了,但是在边缘还保留一圈冗余,这时就需要精铣侧边,然后就能看到金属外壳的雏形了。

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抛光

之前使用顶级高速精密CNC机床,但也只能达到A1~A2级光洁度,要想达到后续加工需求,需要将其抛光至A0级光洁度,可呈镜面效果。

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喷砂

然而全金属手机并不是全光面的效果,而是呈现磨砂表面。这就需要通过“喷砂”工艺,将金属表面处理成磨砂效果。

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一次阳极

铝合金较为稳定,为了不被汗液等外界因素所干扰,就必须要对其进行阳极处理。同时这也是为手机上色的过程,通过阳极氧化让铝本色变为金色。为铝合金进行染色的过程中是非常难以控制的,控制不好就会出现色差、斑点等,这也会降低良品率。

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高光处理

极富光泽的切边设计,需要使用最高等级的超高速CNC机床对边角进行切削,这个过程也被称为钻切或高光处理。

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精铣内腔

经过12步的加工后,金属外壳已初见端倪,这时就要将用于夹具锁止的定位柱等多余料件去除,让金属外壳内完全整洁。

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二次阳极

已经被CNC处理好的外壳还需要第二次阳极处理,使表面被氧化,形成致密、坚硬的氧化膜,让其更加耐磨且不易沾污。

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铣导电位

经过阳极氧化后的铝合金外壳导电效果会变差,所以就需要将局部阳极氧化膜去掉,露出金属以获得良好的接地效果,也就还需要再经历一次铣导电位的CNC处理。

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热熔螺母

最后,利用机械手将装配螺母嵌入到已做好的塑料中,以保证未来的手机装配。


以往的塑胶手机外壳,通过制造模具即可实现批量生产,生产成本相对较低,生产效率较高。而现在的金属手机外壳,完全是通过CNC精密机床一件一件加工出来的,生产成本要高得多,为了满足生产效率要求,制造企业不得不采购大批量的CNC钻攻加工中心机床。





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