編者按:
由于金屬材質(zhì)的外殼能夠令手機擁有更好的握感和欣賞性,因此當下越來越多的品牌旗艦機開始采用全金屬機身設計。
2015年伊始,一直堅持使用塑料材質(zhì)的三星S系列也已經(jīng)開始采用金屬材質(zhì);隨后華為P8以及日前發(fā)布的OPPOR7皆以全金屬機身為一大賣點。
據(jù)《手機報》了解,OPPOR7僅機身就要經(jīng)過48道工序。這也意味著,制作優(yōu)良的全金屬機身工藝復雜、難度較高,是為數(shù)不多能夠形成手機品牌差異化競爭的硬件設計之一。
實際上,蘋果首次在手機制造領域引進了Unibody工藝(一體成型機身)。魅族子公司筆戈科技鄧平峰稱,如今所有的金屬邊框手機都要感謝蘋果在材料學方面的探索。
以下是由鄧平峰整理創(chuàng)作的《從iPhone4到iPhone6看蘋果外觀工藝進化史》全文:
這里就闡述一下我對蘋果手機在設計和制造工藝上的一些看法,iPhone系列共5個型號,概括起來就三個外觀:iPhone4的三明治夾心設計;iPhone5的三段式鋁合金一體成型;iPhone6的全金屬一體成型設計。
現(xiàn)在回過頭來看,這三代手機的設計幾乎引領了全球手機設計的風潮。無論是材質(zhì)、設計還是制造工藝,有些手機甚至連外觀都依葫蘆畫瓢。
iphone4的CNC不銹鋼邊框
先說iPhone4,對于iPhone帶來的驚艷震撼,第一次是07年的iPhone橫空出世,原來智能手機可以這么做;第二次是iPhone4的發(fā)布,原來智能手機可以做得這么漂亮。
iPhone4的一個顯著特點是采用了CNC不銹鋼邊框,前后配上玻璃,讓整機有了一種硬朗、堅固、簡潔之美。雖然第一代iPhone和后面兩代都用不銹鋼做邊框,但不同的是,iPhone4的不銹鋼邊框是整個手機構造的核心和骨架,屏幕、電池主板以及其他配件都是固定在骨架上面,是為了實現(xiàn)ID和結構設計的基礎。
要談論這個iPhone4的制造工藝之前,先追溯一下它的兄弟產(chǎn)品Touch系列。
蘋果對產(chǎn)品的一體化追求已經(jīng)到了深入骨髓的地步,在Touch3上面,就用了壓鑄一體成型的不銹鋼后蓋。
由于Touch上面沒有蜂窩網(wǎng)絡要求,能夠做到更加完整的一體性。從內(nèi)部來看,其實這個后蓋的工藝并沒有iPhone4那么復雜。首先,它是一快鋼板壓鑄成后蓋的樣子,在內(nèi)部固定主板等零件的構造上采用單個不銹鋼小組件,再通過激光點焊跟后蓋連接。
到了跟iPhone4同時期的Touch4時,依舊是一塊不銹鋼壓鑄成型,不一樣的是還加入了注塑成型來實現(xiàn)復雜的內(nèi)部構造。
但是在iPhone上,蘋果的要求顯然比Touch高,并且要考慮到信號問題,做起來也沒有Touch那樣得心應手。
iPhone4的不銹鋼邊框的制造難度,無論是它的結構復雜度還是加工精度,現(xiàn)在看來依然是頂級水平,沒有超越者。
在不銹鋼邊框內(nèi)部構造上,并沒有像Touch系列一樣通過點焊來實現(xiàn),而是由CNC直接在邊框上切削出形狀,工藝復雜度可想而知。
舉個例子,上圖中的幾個紅框標示處,上面那兩個小框框,也就是CNC倒鉤,是用來卡住手機背部那塊玻璃。中間那個是螺紋柱,要先在邊框上CNC出一個圓凹槽,然后激光點焊焊接,做這么個螺柱是要來固定屏幕。最下面的紅色長條框是把中間的不銹鋼片激光電焊連接。
最右那個是天線隔斷注塑,這個是蘋果的首創(chuàng),注塑材料是一種質(zhì)地非常堅固的工程塑料,邊框切斷后通過這種注塑材料來連接,又能保證信號。
所以,現(xiàn)在所有的金屬邊框手機都要感謝蘋果在材料學方面的探索。
iPhone4的結構強度非常高,不銹鋼材質(zhì)本來就很堅固,然后前面板是通過螺絲固定在不銹鋼邊框上,玻璃背蓋通過卡扣卡在不銹鋼邊框上,主板也依附在中間的不銹鋼片上,在iPhone4上面很少看到塑料件和用膠水粘合的地方。
iPhone4對后續(xù)的手機市場影響非常巨大,以至于消費者都有了一種審美慣性,只要是前后玻璃,中間邊框的手機,都覺得好看。最終是,雖然有些手機做到了比它更大,做到了比它更輕,做到了比它更薄,但再也沒有誰做到了它在工藝和結構上面的水準。
蘋果產(chǎn)品在ID和結構設計上,不難發(fā)現(xiàn)它遵循的是化繁為簡,統(tǒng)一、完整、堅固、優(yōu)雅。
iPhone5的Unibody工藝
iPhone4的三明治設計,包括了前面板、不銹鋼邊框、不銹鋼鋼片、玻璃后蓋四個大組件。顯然,這并不是蘋果的最終追求,時過兩年,蘋果帶來了iPhone5。
那晚筆者也看了發(fā)布會,也跟著吐槽了蘋果的創(chuàng)新匱乏,這不就是一個拍扁拉長的iPhone4么,等了兩年蘋果就這點能耐啊。當后來漸漸接觸到iPhone5/S后,這是迄今為止最精致的iPhone,沒有之一。
在制造工藝上,相比iPhone4又有哪些進步呢?
最大的進步是蘋果終于把Unibody技術運用到了手機上,手機外殼全CNC加工。
在手機制造里面,這應該是首次這么干。蘋果牛逼之處就是在于它不用去看別的手機是怎么做,用什么工藝,它一直在手機上探索運用一些新的工藝,這些工藝并不是突然冒出來的,而是本來之前就有,但是蘋果卻可以不計成本的按照設計需要來執(zhí)行和導入,這就是為什么蘋果一直獨領風騷。
初看上去,外觀上面延續(xù)了4的風格,但是結構和工藝完全變了,Unibody讓機器直接變成了兩個部分:屏幕和外殼。再細說一點就是背部的三段式,上下兩部分是陶瓷玻璃,這符合了蘋果追求極簡的風格。
同時Unibody可以讓機器做得更薄,但也對機身內(nèi)部構造提出了更大的要求,信號問題也更難處理。
外觀上面相比4變得更加精細,這種精細體現(xiàn)在無處不在的高光倒角上面:邊框上下邊倒角、按鍵高光、底部揚聲器孔倒角、不銹鋼耳機和閃電接口倒角,甚至連底部兩顆螺絲的密紋高光都不放過,這些全部通過CNC精雕實現(xiàn)。
背部LOGO、iPhone字樣都通過特殊的陽極氧化,加上上下兩端的玻璃,配合蘋果對精度的高要求,所以無論哪個角度觀看這部手機,都透露出一種精致的氣息。
說回制造工藝,Unibody的設計必然付出昂貴的CNC加工成本,產(chǎn)能也難以提升,需要代工廠購置更多的機床,這方面蘋果甚至是給代工廠購買機器,扶持對方實現(xiàn)自己的產(chǎn)能需求,有時候為了實現(xiàn)要求,直接把供應商給收購。
跟4的不銹鋼框架不一樣,5的整體都是圍繞著Unibody后蓋來展開,這個后蓋需要CNC出來安放主板、攝像頭、尾插排線等細小構造,例如屏幕總成則依舊通過卡口卡在機身上,做手機的都知道,卡口是很難控制好精度的地方,大多數(shù)的做法是通過膠水解決。
在一樣用Unibody的Touch5和iPadmini上面,屏幕是通過膠水跟機殼粘合,大部分廠商也都是通過膠水粘合,即能做到精度又能省事。在iPhone5上蘋果也可以這樣做,但它沒有妥協(xié)。
iPhone6的全金屬邊框
說到iPhone6了,當筆者看到iPhone6諜照的時候,我不相信這是蘋果的設計,這粗壯的天線條成了大家集體吐槽的焦點。
跟5對比發(fā)現(xiàn),它把iPhone5后背的陶瓷玻璃都剔除了,手機外觀就剩兩個大組件:屏幕和機身。原來這才是真正的全金屬,這也是蘋果追求一體性的極致體現(xiàn)吧。
蘋果兩年做一個ID,這兩年里面,也許出了上百種設計,最后選擇這種設計,也有它堅持的理由,手機越來越大,再延續(xù)之前四平八穩(wěn)的ID,顯然有點不適合持握,現(xiàn)實生活中我們接觸的物件里面,方正的東西占絕大多數(shù),這樣的設計是更討喜,也更符合人們的心理預期,但如果蘋果依舊把iPhone6做成5的樣子,做更薄,出來的效果必定會比現(xiàn)在的樣子好看,但是那只是一種保守的設計。
所以,蘋果必須拿出一種全新的設計來挑戰(zhàn)自己。
改變風格后的iPhone,從方到圓,機身變大,做成弧形的邊框利于握持。這樣還不夠,蘋果把屏幕也要做成大2.5D與邊框相匹配,做到手機的側(cè)面中心對稱這沒什么,iPhone4以來很多手機都可以做到,但是在弧形邊框上要做到幾乎完美對稱,目前還沒發(fā)現(xiàn)比iPhone6更好的了。
弧形邊框的CNC加工難度比5的直面邊框要更難,最難的是屏幕的弧形跟邊框弧形的匹配問題,要把這條弧線做到不斷層,就是弧線順暢過度,這對于組合件來說難度太大了。
沒有靚眼的高光邊,沒有了方正的外形,看上去必然是沒有了iPhone5的精致感。更要命的是還有突出的攝像頭、過粗的注塑條。如果說iPhone5是方正、規(guī)整、閃耀,那么iPhone6相對低調(diào)、內(nèi)斂、華實。
單論制造難度的話,iPhone6的難度是要大過5的,它要克服信號問題,6支持的頻段比5要多,但是卻把5上面的玻璃去掉了,完全的一體金屬,還加入了NFC功能,這些對機身的設計提出了嚴重的考驗。
現(xiàn)在市面上也有了一大堆把邊框做成弧形,正面一樣2.5D玻璃,有的也在背面貼個2.5D玻璃,出來的成果也只是材料的堆疊而已,從來沒有哪一部手機做到了iPhone6這樣的渾然感,哪怕兩部手機的價錢一樣。
總結來說,這三代產(chǎn)品里,iPhone4最為堅實,iPhone5顏值最高,iPhone6更像是成熟之作。通過迭代發(fā)現(xiàn),蘋果一直在一體化金屬機身上面前進,iPhone4的邊框到iPhone5的金屬機身,最后iPhone6更徹底的全金屬,制約蘋果的只有信號問題。
最后想說的是,當外界在夸贊以喬納森為首的蘋果工業(yè)設計團隊的同時,也請給他們優(yōu)秀的結構工程師和射頻信號團隊一點肯定。