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金属加工

揭秘:华为P9手机金属外壳12大工艺流程

    2016年4月15日,华为P9正式开售。据华为官网描述:P9拥有2.5D玻璃与弧形后壳的融合性设计,耀眼而夺目。金属雕刻纹理及5层陶瓷白镀层工艺的加入,使得华为P9是那么的与众不同。描述中至少有三个技术是大家非常感兴趣的:弧形后壳、金属雕刻纹理(要求表面像玻璃一样反光)和5层陶瓷白镀层工艺。陶瓷白是通过喷涂+CNC的方式实现的,而弧形后壳、金属雕刻纹理可能主要通过DDG(双端面高速磨削)、3D异形抛光等实现。
揭秘:华为P9手机金属外壳12大工艺流程
  图:华为P9

  华为P9和P9Plus手机金属外壳均由比亚迪第一事业部精密金属制品第二工厂代工,根据比亚迪IT事业群公众平台爱迪范儿介绍,华为P9金属一体后壳需要经过12大工序:DDG→CNC开粗→T处理→PMH注塑→CNC精加工→抛光→喷砂(拉丝、喷涂)→一次阳极→C角高光→二次阳极→阳极后抛光→组装。其实我们大部分工序之前有过介绍,具体点击查看→乐视新售MAX:手机外壳NMT纳米注塑大解密!为了方便大家阅读,小编将相同部分用乐MAX来代替,不再过多阐述。(部分工艺具体详情可能有出入,欢迎知情的朋友在评论处指正)

  1DDG(双端面高速磨削)

  视频:DDG加工

  DDG全称:全数控高效双端面精密磨床(CNCdoublesidesurfacegrinder),通过双端面高速磨削将铝板精准地磨成规整三维体积,以方便之后的CNC精加工。双端面高速磨削属于一种渐进式磨削方式,利用两端面砂轮安装时设定的微小磨削角度θ,磨削余量被依次磨除,实现分层逐级去除磨削(原理图如下所示),成本和良率优于现有CNC加工方案。
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  图:双端面磨削原理(左)和砂轮楔角示意图,来源于宇环数控
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  图:DDG后得到的规整三维体积铝板

  2CNC开粗

  CNC开粗主要包括:1)粗铣内腔,将内腔大部分铣去,并铣出连接夹具的定位柱;2)铣天线槽,为T处理做准备,天线槽必须铣得均匀,并且保持必要的连接点以保证金属壳的强度和整体感。
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  图:粗铣内腔(效果图)

  3T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PMH注塑做准备。
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  图:T处理后效果图

  4PMH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PMH注塑工艺得以实现。PMH技术是比亚迪在手机金属外壳的天线信号解决方案。和NMT注塑类似,PMH注塑原理是:经过PMH技术处理后的金属件表面会形成无数纳米级的微孔结构,然后通过注塑使塑料渗透到金属表面微孔中而同金属无缝的结合在一起,如同树根深入到泥土中。
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  图:PMH注塑原理,来源于比亚迪官网

  5CNC精加工

  CNC精加工主要包括:精铣弧面、精铣侧边等,此工序费时很长,3D弧面后壳初具雏形。
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  图:精铣弧面、精铣侧边后效果图

  6抛光(去刀纹)

  即使是通过精铣,手机金属外壳表面也不能避免有刀纹的产生,如果直接喷砂会有不均匀的感觉。通过采用2.5D面抛光设备,即可消除刀纹,使其表面触摸起来具有细腻的感觉。
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  图:3D弧面抛光后效果图

  7喷砂(拉丝、喷涂)

  在此步骤,如果是琥珀金效果,则采用金属雕刻纹理工艺;如果是陶瓷白效果,则采用5层陶瓷白镀层工艺。
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  图:金属拉丝效果

  8一次阳极

  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。

  9C角高光

  C角高光即是使手机边框呈现字母“C”的造型,并具备镜面高光效果。这样做是使得手机具有更舒适的手握感和科技感,为了达到这种效果,需要使用精密度很高的这超高速CNC机床。
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  图:C角高光效果

  10二次阳极

  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。

  11抛光(3D异形面抛光)

  据宇环数控的内部人士称,他们有设备参与到华为P9手机金属外壳的加工中,那极有可能是3D异形面磁流变抛光技术。该技术是利用磁流变液在磁场作用下对工件表面(含3D面和BP面)进行一次抛光成型的新型抛光技术。

  3D异形面磁流变抛光技术原理:磁流变液中含有磁粉和磨粒,无磁场时是液态,在磁场作用下会变成变成固态。根据工件形状而变化,具备自适应能力,因而加工均匀,即使是3D弧面也能实现镜面效果。
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 图:华为P9金属拉丝(左)和陶瓷白
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图:手机金属外壳组装效果图
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