金属机身的一般加工工艺与设备

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来源：中为咨询www.zwzyzx.com 【日期：2016-07-22 15:29:29】【打印】【关闭】

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智能手机目前比较常见的机身有塑料机身、双面玻璃+金属边框、金属机身，而金属机身又可以分为三段式、窗口式和纳米注塑式。而现在所流行的在未来也很可能会改变。据BusinessInsider在2015年6月的报道，苹果可能申请了一份新型复合金属材质的专利，外观和触感与阳极氧化铝相似，但拥有很强的信号穿透的能力。众多已存在的材料也有可能被未来市场青睐，如碳纤维、钛合金、镁合金等材料。随着手机的换代，新功能需求的提出和新技术的发明会不断更新机身和提升其加工技术。站在当下，研究常见的铝合金、不锈钢金属机身的加工工艺可以帮助发现新变化所带来的投资价值。

金属外壳的加工成型一般有三种工艺，全CNC加工、压铸+CNC、冲压。（拉伸铝一般用作金属框架，这里不算在全金属机身内进行讨论）而射出成型技术也在不断的酝酿，有望成为下一步看点。

（1）冲压是指通过冲压机床冲击铝片做出机身，然后进行阳极氧化等工序，这类机身往往没有固定配件的结构和作用，估计一个机身的价格一般在50元以内，成本最低，使用的手机如2015年8月的千元机红米note2。

（2）压铸+CNC是将熔融状态的压铸铝材通过压铸机做出初步形状，再使用CNC进行后续加工。对铝材、模具和压铸的技术有较高的要求。但压铸法在阳极氧化上存在困难。原因是压铸铝合金中需要添加硅、铜和铁元素，硅增加合金流动性更好的填充模具没有缺口，铜增加强度和拉伸力，铁降低粘结的效果提高脱模效果。但这三种元素在硫酸阳极氧化中会产生颜色，如铁产生黑斑。铝锰钴合金DM32、铝锰镁合金DM6等兼具压铸与氧化性能，但目前普及度较低。这种加工的后续往往要喷漆+烤漆来增加颜色和保护膜。但后者的成本比阳极氧化要高许多。压铸+CNC的方法优点是加工迅速，成本低，但目前机身固定配件的作用不高（CNC加工精度要求低于全CNC），估计一个机身价格在100元左右。使用的手机如2015年10月发布的千元机魅蓝metal。

（3）全CNC工艺则是将一整块铝通过钻工中心进行加工。在加工之前，需要将铝材进行切割和挤压，并铣成小块。之后进行粗铣加工内腔和天线槽，再进行纳米注塑，精铣抛光阳极氧化等环节。这种加工方式不仅具有良好的金属外观，而且金属机身内部具有复杂的结构可以固定配件。但是这种加工方式对钻铣设备要在精度（公差）、设计、控制方面要求很高，加工时间较长，估计一个机身的价格在150-220之间。使用的手机如2015年9月发布的iPhone6s/Plus。

全CNC金属机身一般加工流程

以乐视手机为例的机身加工流程示意图

各种加工方法一般都用到CNC，但CNC是一个大概念，对于全CNC加工机身来说，钻攻中心的使用必不可少。

钻攻中心是一种金属切削的CNC机床，也叫钻孔攻牙中心，具有切削、钻孔、攻牙等功能，加工轻小金属工作效率和精度均较高。不同于传统的立式加工中心采用同步带传动，钻工中心的使用轴电机与主轴之间通过联轴器刚性连接，传动效率从93%提升到99%，更适合做轻金属零部件加工。钻攻中心通常配臵采用夹臂式或伺服式刀库（换刀速度快）、BT30直结式（直联式）主轴（高转速可快速反转）、大螺距丝杆及滚柱式线性导轨（快速位移速度）。目前比较常见的品牌有普锐米、日本发那科、兄弟工业、深圳创世纪等，加工中心常用的数控系统有日本发那科、三菱、德国西门子、台湾新代、华中数控、铼钠克等。

钻攻中心的一般特点

兄弟工业数控钻攻中心

发那科数控钻攻中心

（4）除了以上三种重要工艺外，许多新材料新工艺也开始逐渐发起，有望成为下一代有影响力的机身及加工方式。如沙迪克等少数公司研发的镁合金射出成形机，基本原理为通过溶解（dissolution）棒状镁合金，再用柱塞泵射出精密成型，生产效率是钻攻中心的几十到一百倍，生产成本可以下降到85-90%。这种从“铸造”到“成形”工艺的技术，将对目前部分金属机身的加工市场形成冲击。目前仅有日本两家左右公司具有成熟的技术，韩国的一家公司可能也已形成突破。

沙迪克的镁合金射出成形机