2016年4月15日,華為P9正式開售。據華為官網描述:P9擁有2.5D玻璃與弧形后殼的融合性設計,耀眼而奪目。金屬雕刻紋理及5層陶瓷白鍍層工藝的加入,使得華為P9是那么的與眾不同。描述中至少有三個技術是大家非常感興趣的:弧形后殼、金屬雕刻紋理(要求表面像玻璃一樣反光)和5層陶瓷白鍍層工藝。陶瓷白是通過噴涂+CNC的方式實現的,而弧形后殼、金屬雕刻紋理可能主要通過DDG(雙端面高速磨削)、3D異形拋光等實現。
圖:華為P9
華為P9和P9Plus手機金屬外殼均由比亞迪第一事業部精密金屬制品第二工廠代工,根據比亞迪IT事業群公眾平臺愛迪范兒介紹,華為P9金屬一體后殼需要經過12大工序:DDG→CNC開粗→T處理→PMH注塑→CNC精加工→拋光→噴砂(拉絲、噴涂)→一次陽極→C角高光→二次陽極→陽極后拋光→組裝。其實我們大部分工序之前有過介紹,具體點擊查看→樂視新售MAX:手機外殼NMT納米注塑大解密!為了方便大家閱讀,小編將相同部分用樂MAX來代替,不再過多闡述。(部分工藝具體詳情可能有出入,歡迎知情的朋友在評論處指正)
1DDG(雙端面高速磨削)
視頻:DDG加工
DDG全稱:全數控高效雙端面精密磨床(CNCdoublesidesurfacegrinder),通過雙端面高速磨削將鋁板精準地磨成規整三維體積,以方便之后的CNC精加工。雙端面高速磨削屬于一種漸進式磨削方式,利用兩端面砂輪安裝時設定的微小磨削角度θ,磨削余量被依次磨除,實現分層逐級去除磨削(原理圖如下所示),成本和良率優于現有CNC加工方案。
圖:雙端面磨削原理(左)和砂輪楔角示意圖,來源于宇環數控
圖:DDG后得到的規整三維體積鋁板
2CNC開粗
CNC開粗主要包括:1)粗銑內腔,將內腔大部分銑去,并銑出連接夾具的定位柱;2)銑天線槽,為T處理做準備,天線槽必須銑得均勻,并且保持必要的連接點以保證金屬殼的強度和整體感。
圖:粗銑內腔(效果圖)
3T處理
經過銑天線槽之后,就要使用“T處理”把鋁材處理成可以與工程塑料相結合的表面。需要將金屬機身置于特殊的T液等化學藥劑中,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PMH注塑做準備。
圖:T處理后效果圖
4PMH注塑
“注塑”環節因為有了之前T處理過的金屬機身,從而可以讓PMH注塑工藝得以實現。PMH技術是比亞迪在手機金屬外殼的天線信號解決方案。和NMT注塑類似,PMH注塑原理是:經過PMH技術處理后的金屬件表面會形成無數納米級的微孔結構,然后通過注塑使塑料滲透到金屬表面微孔中而同金屬無縫的結合在一起,如同樹根深入到泥土中。
圖:PMH注塑原理,來源于比亞迪官網
5CNC精加工
CNC精加工主要包括:精銑弧面、精銑側邊等,此工序費時很長,3D弧面后殼初具雛形。
圖:精銑弧面、精銑側邊后效果圖
6拋光(去刀紋)
即使是通過精銑,手機金屬外殼表面也不能避免有刀紋的產生,如果直接噴砂會有不均勻的感覺。通過采用2.5D面拋光設備,即可消除刀紋,使其表面觸摸起來具有細膩的感覺。
圖:3D弧面拋光后效果圖
7噴砂(拉絲、噴涂)
在此步驟,如果是琥珀金效果,則采用金屬雕刻紋理工藝;如果是陶瓷白效果,則采用5層陶瓷白鍍層工藝。
圖:金屬拉絲效果
8一次陽極
鋁合金較為穩定,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為金色。為鋁合金進行染色的過程中是非常難以控制的,控制不好就會出現色差、斑點等,這也會降低良品率。
9C角高光
C角高光即是使手機邊框呈現字母“C”的造型,并具備鏡面高光效果。這樣做是使得手機具有更舒適的手握感和科技感,為了達到這種效果,需要使用精密度很高的這超高速CNC機床。
圖:C角高光效果
10二次陽極
已經被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。
11拋光(3D異形面拋光)
據宇環數控的內部人士稱,他們有設備參與到華為P9手機金屬外殼的加工中,那極有可能是3D異形面磁流變拋光技術。該技術是利用磁流變液在磁場作用下對工件表面(含3D面和BP面)進行一次拋光成型的新型拋光技術。
3D異形面磁流變拋光技術原理:磁流變液中含有磁粉和磨粒,無磁場時是液態,在磁場作用下會變成變成固態。根據工件形狀而變化,具備自適應能力,因而加工均勻,即使是3D弧面也能實現鏡面效果。
圖:華為P9金屬拉絲(左)和陶瓷白
圖:手機金屬外殼組裝效果圖