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从金属到塑料:3C产品外壳材质的发展

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发表于 2014-8-11 15:31:59 |显示全部楼层
搜狗截图14年08月11日1531_4.png

所谓“3C产品”,就是计算机(Computer)、通信(Communication)和消费类电子产品(ConsumerElectronics)三者的统称,亦称“信息家电”。如今3C产业蓬勃发展,各种新产品如雨后春笋,层出不穷。尤其是手机和平板电脑市场更是火热。一部手机或平板产品中包含着多达数十种的材料制造的零件,对于直接与消费者接触的外壳,其品质、触感无疑对日常使用有着较大的影响。

目前常见的外壳材质主要有塑料、玻璃、金属、纤维皮革等。比如小米平板电脑的背壳就是塑料材质,HTCM8的机身就是铝合金材质,而iPhone4S的背板则是玻璃材质,华为荣耀畅玩版背壳是仿皮革材质。

不同的材质都有其不同的特点,各个厂商选择不同的材料都有其原因。不过总结起来不外乎外观、质感、触感、坚固性等。对于金属材料来说,其成型工艺主要有一体成型,CNC数控加工、压铸,冲压等,塑料材料则主要是注射、挤出等。

对于厂商来说,目前最常用的塑料和金属材料,最大的成本其实并不单纯在于材料本身,因为目前常见的塑料外壳材质有工程塑料ABS及聚碳酸酯PC等,金属材质则是像锌合金、镁铝合金等。这些材料的原材料生产工艺都已相当成熟,在大批量采购背景下,均摊到每部产品上的原材料成本没有多大,不并是每部产品最终定价的主要原因。对厂商来说的成本增加其实主要在于制作工艺以及产品的良品率。

比如最近吵得火热的采用304不锈钢材料的小米手机,其实304不锈钢是很普通的材料,原材料成本不贵,倒是那个边框的加工过程的确会增加工艺支出。有报道指出HTCOne的一体化外壳刚刚开始量产时,其良品率只有40%左右,工艺成本确实不低。再比如由当年诺基亚N9开始被人熟知的聚碳酸酯材料,其实就是常见的PC塑料,但是却因为诺基亚采取了一体成型的外壳设计,充分利用聚碳酸酯自身的透明特性,开创了独特的色彩体系。甚至后来的iPhone5c、小米平板电脑上的高光塑料外壳,也是ABS+PC的材料,虽然成本会大一些,但成型出的产品在耐冲击性、表面光泽度以及硬度方面都很出色。说到这儿其实有一个尴尬的事实,我国的聚碳酸酯(PC)原料目前还是供应不足的状况,大幅依赖进口,但是却是原铝的重要生产国。

另外一个就是坚固方面的考虑。其实从工程力学角度,某些塑料外壳的比强度(强度与重量的比值)甚至比铝合金还高,只要是背壳略微厚一点,其强度比之铝合金毫不逊色,足以满足消费者的日常使用,毕竟这些产品在消费者手中不是作为受力件使用的。

同质化产品越来越多的今天,一部产品的外观无疑是吸引人眼球最直接方式。而塑料材质在观感上确实不如金属材料,总会给人一种廉价的感觉,这是硬伤。于是厂商也想了许多办法,比如在塑料外壳上使用金属拉丝纹路,看上去着实有着不小的提升,但是塑料始终是塑料,骗得了眼镜却骗不了手。还有就是触感,塑料与金属的入手感觉决然是不同的,有的喜欢温润,有的喜欢清凉,塑料与金属各有各的优点吧。还有关键的一点就是指纹的原因,看起来漂漂亮亮的外壳一把下去满眼都是指纹,这绝对会影响心情吧。但是对于工业飞速发展的今天,工程师们自然也有办法。比如防指纹镀膜玻璃,或是给材料表面镀上含氟表面图层,亦或是进行一些特殊表面处理,但是,有时候为了平衡,可能效果就没那么完美了。

此外,塑料外壳确实比较耐用,铝合金材质外壳比较容易划伤,但鱼与熊掌不可兼得,目前来说仍然没有任何一种称得上完美的材料,无论是塑料还是金属材料抑或其他材料都有改进提升的空间。

随着科技的发展和消费者要求的提升,3C产品发展至今,色彩更加多样化,设计更加轻薄化。人们的个性化需求越来越多,外壳材质将更加多样化,比如目前已经出现的竹质、木质材料。未来还将有更多可能,比如拥有高强度、超强可塑性的液态金属材料,甚至是超强、超轻、延展性好的石墨烯材料,相信在不久的将来一定也会实现。但是无论如何,材料的系列化、超轻化、高强化、柔性化、环保化等肯定是未来电子信息材料的重要发展方向。


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