全世界瘋搶的iPhone 7曜石黑外殼,製程難度到底有多大?

全世界瘋搶的iPhone 7曜石黑,製程難度到底有多大?

寫在前面:每次iPhone推出新顏色,必定會遭到全球果粉的瘋狂搶購,這次的iPhone 7/7 Plus曜石黑也不例外,據說已被炒至天價。這種金屬機身以光面加工的製程,可是有史以來第一次應用在手機上。那麼,曜石黑的製程難度到底有多大?

黑口袋智囊團成員「小名馬克思」,以一名製造業從業者的角度告訴你,造出一台曜石黑 iPhone 7到底有多難。

因為並不負責iPhone 7的生產,所以很多具體的內容(比如刀具轉速、型號等等)並不清楚,但是從蘋果目前放出的宣傳影片和文案來看,技術難度並沒有高到不可觸及的一個水準,成本和難度主要集中在品質管控上。

用蘋果自己的圖一個個解釋:

1、切削

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這個沒什麼好解釋的,和 iPhone 6/6s 都一樣,直接拿 CNC 削就是了,蘋果用的是整塊的鋁,有的廠家節省點成本就用沖壓成形。

另外一點就是蘋果的刀具用的應該好一些,這個地方看的不是很清楚。評論裡有人提出蘋果不會用球刀這種耗時費力的道具,所以具體刀具就不提了,可以看到右下角留下了下一個步驟的鏡頭艙。

2、鏡頭艙

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這裡Jony Ive(蘋果公司首席設計官)解釋的是鏡頭艙是直接從鋁塊上削出來的,從第一張圖我們就可以看到,蘋果是選擇了直接把鋁塊削去一定的厚度,然後在預留的鏡頭艙處鑽孔,最後直接切割成型。上圖也可以看到非常明顯的刀具留下的紋路。

我稍微把亮度拉高一點,就可以看到這時候機身的四周已經被削出弧度了:

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3、銑床

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這裡使用銑床加工機身的表面,一般是拿來倒角,消除毛刺等等,根據目的不同可以換不同的刀具,這裡用到的是圖二的45° 面銑刀盤,可以看到有凹槽,是為了排出金屬碎屑用的:

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結構大概長這樣,這是一個90° 的:

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4、拋光

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這裡Jony 說是用了一種特殊的化合物,推測也就是細膩一點的拋光砂,拋光砂不神奇,一般CNC 切過的金屬表面都會有圖一那種後紋,原始一點的用砂紙手工磨,從600 的砂紙到2000 的都有,按需求來,後來技術進步了用鼓風機吹沙子,手上倒是沒有圖片,以前也就是為了了解接觸過,現在蘋果這種更直接,機械臂拿著往沙子裡捅,想一想和牙膏的拋光也很相似呢:

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5、陽極氧化製程

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這個上過高中化學的應該都知道了,放進電解質溶液,最後可以在金屬表面形成一層膜(猜測是AF 膜,防指紋),以保護金屬的色澤,同時也起到裝飾的作用,因為不是負責生產的工程師,並不知道蘋果的電解質在PH 值、濃度和組成上會不會有什麼不一樣的地方。

下圖也可以隱約看出,經過拋光的金屬表面已經極為光滑,但是同樣有細微的同向紋路,這也是不可避免的,所有會有下一步的存在。

6、染色

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這裡Jony 提到了一個詞,毛細效應(Capillarity),不知道各位還記得多少高中生物植物導管那一部分的內容,稍微解釋一下,我們平常如果把一根吸管插進水裡,會看到吸管內壁的水線略高於外部,這是因為吸管對於水有一個附著力(Adhesive force),這個附著力是因為水能夠與管壁緊密接觸,存在一定的分子間作用力,而這個力能夠幫助水體克服重力運動,比如我之前提到的植物的導管逆重力運輸營養物質,就是其中一種。

而這裡為什麼可以利用這種現象染色,因為鋁合金的表面存在大量凹凸不平的凹槽,這些凹槽最後能夠吸附液態的染料。

那麼這項製程高不高級呢?答案是一點都不高級…你的水性筆、鋼筆等也同樣是這個原理來保證筆頭的墨水流暢…

7、磁浴

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這大概是大家最想知道的部分,Jony 說是磁化鐵粉浸浴,其實學術上應該是指的磁流變液(MRF)浸浴,而這個磁流變液,指的是將微米級的順磁或軟磁顆粒溶解在低磁導率的載液中形成的新的非膠性懸浮液體,看上去很高級,要說完可以寫好幾篇Paper 了,通俗點說,這種液體通過施加磁場(圖中正中金屬塊就是一塊電磁鐵),可以在幾毫秒內將自己的粘度係數極大的提高,最後甚至可以形成類似固態的東西。

那麼我們為什麼要用這種液體來做拋光?沒有別的,精細,好控制,同時對磨頭無磨損,前面我們看到,再精細的砂,拋光完之後都會存在肉眼可見的紋路,而對於已經完成電鍍的金屬機身,如果再用砂來拋光,等於是把之前的保護膜又消耗掉了,而想像一下,如果我們把砂的直徑控制到之前所說的微米級,效果會是什麼樣的?

1994 年出現一種叫「磁性液體研磨」的光學加工方法。這種方法是在磁性液體中放一個「浮體」,在磁場的作用下,磁性液體給「浮體」以力的作用, 使其與工件相接觸來進行拋光。這樣, 以整個「浮體」所受的力來代替原來單個拋光粉所受的力, 使拋光壓力大大加強。這種方法比較適合陶瓷材料工。

另有一種稱之為「磁微粉拋光」的光學加工方法。這種方法適合軸的拋光。將軸的周圍放置很多磁性拋光粉,在外磁場的作用下,磁性拋光粉聚結在一起形成「磁粉刷」。當軸旋轉時,軸與「磁粉刷」摩擦,從而對軸進行拋光。這種方法適合於鋼或陶瓷的加工。

以上,就是整個 iPhone 7 的加工過程,你說很難麼?不難,道理都在這裡,你說簡單麼,不簡單。

每一個製程的背後都是強大的資金支持和技術累積,臨時遇到問題的反應速度和解決方案可不是憑空能想出來的,更重要的是對品質的要求,蘋果向供應鏈提出的USL 和LSL 範圍是多少我並不知道,但是從以往的情況看,應該是業界的最高水準,所以成本想必不低。

 

出處:網易科技

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