手机主流材质以及加工成本大揭秘
你可能很好奇,手机各种材质的实际加工成本究竟几何,自己花几千买的手机的边框,后盖材质是否称得上这个价位。今天这篇文章将从各种材质的加工成本讲起,聊一聊各种材质的优劣,质感,以下材质以从便宜到昂贵进行排列。
1.塑料
塑料的优势在于可以直接注塑成型,之后通过胶水及模压的方式轻松生产出中框和后盖。并且,塑料不会影响电磁波的传递,非常适合5g时代的应用。和采用金属中框手机不同,塑料后盖和塑料中框无需复杂的信号适应设计,在信号方面设计简单,因此成为了5g时代厂商应用首选。并且,塑料密度最低,在相同厚度下可以有效降低机身重量。但是,塑料导热性差,不耐磨,硬度最差,感官档次也是最低的,这限制了其在高端机上的应用。
成本:中框20元左右,后盖5-8元左右
天线信号适应设计成本(台均):5元左右
同时,需要注意的是,现在低端机都已经普及的“素皮”材质实际上就是高档一点的塑料因为便于注塑生产以及重量相比玻璃更轻,因此普遍用在各家超大杯机型上,但是素皮后盖的成本比玻璃还便宜,属于节省成本的不二之选。
素皮后盖继承了塑料的感官档次低,不耐磨,导热性差的缺点之外,还有不耐老化等一系列特征(主要因为素皮后盖都是有机物)。高端的素皮后盖可以保证3~5年的使用寿命,但是现在高端素皮后盖已经消失,剩下的低端素皮后盖能坚持2年已经算不错的了,日常依然要戴壳使用。
加工成本:
高端:后盖25元左右(近似康宁5代玻璃后盖的成本);
低端:后盖15元左右。
通讯验证费用成本参考塑料后盖的成本。
2.金属
金属一般用以加工金属中框及金属一体化机身,其在进行阳极氧化以及喷镀氧化锆陶瓷镀层之后,可以具有较好的耐磨性,最好的强度以及高感官档次。但是,其对信号遮挡较多,因此全一体化金属机身需要开金属注塑条带避免遮挡信号,就算是采用金属边框的手机,也需要进行较多的改进以适应信号的需要。
因为金属边框遮挡信号,为了减少信号适应工程设计费用,越来越多的厂商在5g时代选择减少金属边框的使用。但是这绝非因为金属边框的5g手机信号比塑料边框的5g手机信号差,在进行合理的信号适应工程改进后,金属边框的5g手机可以有超过塑料边框的5g手机的信号。
依照材质的不同,不同金属的加工成本从小到大依次为:
冲压拉丝不锈钢<6系数控加工铝金属<304不锈钢数控加工<7075数控加工铝金属≈403手术级不锈钢数控加工<钛合金数控加工
其中,由于7075铝抗氧化性较差,因此为了避免氧化,7075往往需要经过阳极氧化和喷砂等一系列工艺,最终加工成本不亚于403手术级不锈钢的加工成本,尤其是iPhone6s。这使得其在现在逐步退出了手机的应用,亦或是进行了改进,以牺牲其抗氧化性为代价,将阳极氧化+喷砂换成现在金属边框常用的单纯喷漆或者电镀,极大的简化了加工成本,但是7075铝依然是一种很贵的高端材料。
加工成本:
304不锈钢一体机身:80-100元
6063铝一体机身:80元;6063铝边框:50元
7075铝一体机身:150元,7075铝边框:120元
钛合金边框:估计在200元左右
信号适应工程验证费用:台均20-30元左右
3.玻璃
一般应用于金属边框+玻璃后盖以及塑料边框+玻璃后盖的搭配。玻璃后盖随着无线充电和NFC的崛起,手机天线逐步变多,而在iPhone8等手机上引入玻璃后盖。玻璃后盖的优势在于不遮挡信号,不影响无线充电,并且导热性好于塑料,较好的耐磨性和硬度,以及配合镀膜可以做到较好的感官档次的特点。同时也要注意,玻璃后盖的成本已经由开始的200元以上下降到现在便宜的水平,因此很多千元机不上金属边框但是上玻璃后盖的原因也可见一斑了。并且,玻璃配合特殊的镀层,可以实现多彩的后盖提升感官档次。
玻璃的缺点也显而易见:易碎,并且手感并不太好。
加工成本:2d玻璃:康宁5代一般10元左右,如今已经淘汰;2.5d玻璃康宁5代一般15-20元,7代一般20-25元;3d玻璃康宁5代一般25元,7代一般35元。
因此目前手机厂商一般前屏选用康宁7代,后盖选用5代,主要就是因为3d的后盖较贵。
信号适应工程验证费用:和塑料后盖近似。
4.陶瓷
陶瓷一般适用于金属中框+陶瓷后盖的搭配,根据材料和烧结温度以及最终成品强度/硬度的不同,价格也不同。一般分为普通氧化铝陶瓷,高端氧化锆陶瓷以及最高端的纳米微晶氧化锆陶瓷三种,最高端的透明陶瓷以及光致变色和电致变色透明陶瓷材质目前尚未量产。
目前手机上以低端陶瓷使用居多,低端陶瓷硬度7-7.5左右,强度约为玻璃3倍,而高端的纳米微晶氧化锆陶瓷硬度8-8.5,强度约为康宁5代玻璃的20倍。
陶瓷材质的优势非常多,不遮挡信号,相对玻璃更高的导热速率,最好的耐磨性和硬度,最好的手感,以及很好的强度(耐摔性为玻璃3倍以上甚至20倍,能耐受很高的跌落高度),使其成为目前高端机追求高端的最佳之选。劣势主要有2个:第一是密度大导致后盖偏重,第二是贵,由于不能像玻璃一样进行热弯加工3d后盖,陶瓷只能烧结,之后也不能像玻璃一样数控切割,只能靠数控打磨机打磨抛光出成品的后盖形状,因此对公差要求较高的手机来说,成本较高,良率很低,加上加工条件苛刻进一步推高了成本。
加工成本:
低端:300~400元
高端:600-800元以上甚至更高
5.碳纤维
碳纤维是目前人类工业皇冠上的明珠,其超高的成本让碳纤维得名“黑色黄金”。因此,碳纤维也是手机后盖的最高端的材料,因为碳纤维超高的强度,使得碳纤维可以靠区区0.3MM的厚度实现玻璃3MM,高端陶瓷0.8MM的强度,因此后盖可以做的超薄,从而实现优异的轻薄握持感。
并且,碳纤维导热,因此碳纤维后盖具有仅次于金属,高于陶瓷,远高于塑料和玻璃的导热性能,其次就是碳纤维不错的观感,感官档次远胜于陶瓷和金属。相较于其他材料,碳纤维兼具各种材料的优势:韧性堪比金属,强度超过金属,感官档次高,耐磨性好,导热性好,并且能做更轻薄,以及可以像塑料一样采用模压方式加工,唯一的问题是碳纤维会对电磁波有一定屏蔽效应,需要做额外的适配验证。
因为5g时代对信号的高要求,以及碳纤维材质居高不下的成本,导致碳纤维材质至今未能在手机上普及。
加工成本:
后盖500元;一体式机身1000元以上
6.总结:如何判断手机用料的好坏?
在最后,根据各个材料的价值和成本,给出手机用料好坏的排名。一些搭配没有(比如403手术级不锈钢+陶瓷后盖或钛合金边框+玻璃后盖,因为现在没有对应机型量产该方案,因此不列入本表当中):
1名:碳纤维后盖+7075铝边框;
代表作:iPhone碳纤维版,价值189999美元;
2名:7075铝一体机身;
代表作:iPhone6s,发售价5488元起;
3名:微晶氧化锆陶瓷后盖+7075铝边框;
代表作:华为p40Pro+,发售价7988元起;
4名:304不锈钢一体机身;
代表作:iPhone6不锈钢版,发售价25999美元;
5名:403不锈钢+玻璃后盖;
代表作:iPhone14 Pro max,发售价8999元起;
6名:普通陶瓷后盖+6061/6063铝合金边框;
代表作:小米13Pro陶瓷后盖版,发售价5999元起;
7名:曲面屏+玻璃后盖+7075铝边框;
代表作:华为p30Pro,发售价5488元起;
8名:直屏+玻璃后盖+7075铝边框;
代表作:荣耀v30Pro,发售价3899起;
9名:玻璃后盖+6061铝边框;
代表作:小米10,发售价3999起;
10名:塑料边框+玻璃后盖;
代表作:红米k60Pro,发售价3299起;
11名:塑料边框+塑料后盖
低端机基本上都是这个设计,价格在899元到3000元左右。