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小米為什麽要用陶瓷材料作為手機機身?

2017-09-12數位

如果你最近有路過小米之家,那我非常建議你去把玩一下小米剛釋出的 MIX4,不是因為那塊采用了屏下網路攝影機的全面屏,而是去體驗一下陶瓷 Unibody 機身的奇妙手感。

從賬面數據上看,225g、6.67 寸的 MIX4 似乎又是一台「健身神器」,手感應該好不到哪去。

但上手後會發現,MIX4 相比另一台「重量級機皇」11 Ultra(234g)的手感有了一個很大的進步。

MIX4 不僅整體的配重更加平衡,而且一體成型的陶瓷背殼能帶來沒有接縫斷層的圓滑過渡感,讓人止不住摩挲它光滑的邊框。

小米將這種工藝稱為陶瓷 Unibody,這會是下一個「一體成型」最優解嗎?

陶瓷是個「非主流」材料,但是憑借獨特的溫潤手感,手機廠商一直對它情有獨鐘,常常會將它用在旗艦機型的高端版本上。

和鋁合金相比,陶瓷材質就像是它的對立面。

陶瓷不會掉漆、不會腐蝕,不容易遮蔽訊號,可以暢快地無線充電,但缺點也很明顯,精密陶瓷的加工難度要更高。

與直接加工的金屬不同,想要將陶瓷加工成手機後蓋,需要先「制瓷」,再「加工」。

粒度細、分散性好的氧化鋯和微晶鋯是制作手機陶瓷後蓋的主流材料,為了能夠燒結出精密的陶瓷結構,在燒結之前往往需要先將材料研磨成超細的奈米粉末,再壓制成手機外殼的形狀。

別小看成型這一步,成型工藝的選擇決定了陶瓷最終的效果。

主流的成型工藝一般有凝膠註射成型(華為 P7)、流延成型(小米 5)等,而想要得到一塊完整的 Unibody 陶瓷機身,常采用的是幹壓成型工藝。

壓制的過程一般分為兩步,先透過幹壓將粉末壓制成背板的素胚,然後在透過一段時間的靜壓處理,形成致密的胚體。

▲ 藝術效果,請勿將頭探入爐中

在送進鍋爐燒制之前,還需要經過非常關鍵的一步——排膠,因為在制胚的過程加了大量的成型劑,燒制之前需要先預熱排出可能產生的瓦斯,不然燒出的陶瓷就會出現氣泡影響美觀。

燒制的過程可不像是家裏的烘培,需要密切關註窯爐內的壓力、氣氛以及升溫曲線,才有可能燒制出完美的背蓋,一個參數的異常都有可能導致陶瓷出現缺陷、裂痕。

燒制結束後,就可以進一步對陶瓷進行 CNC 打磨、拋光等加工,最終得到完美過渡、一體成形的背蓋。

和鋁合金 Unibody 工藝對比你會發現,陶瓷的每個流程都環環相扣,中途任一環節出錯都會直接對良品率造成影響。

並且過程中的廢料不能像金屬一樣回收利用,這使得陶瓷材料的成本一直高居不下。

在 MIX2 釋出會上雷軍曾透露,陶瓷 Unibody 的成本達到 1300 元,高昂的成本阻礙了材料的普及,使得陶瓷一直曲高和寡。

除了成本高,重量也是限制陶瓷材料發展的因素之一,近幾年無論是小米還是華為的高端陶瓷版本手機,體重都是奔著半斤去的。

▲ 圖片來自:XYZONE

而小米 MIX4 這次宣稱采用了新的輕量工藝,減重了 30%,從拆機的結構來看,可能是用塑膠代替了部份陶瓷形成了復合結構。

從 MIX2 到 MIX4,同樣是陶瓷 Unibody 的工藝,但工藝的成熟程度、精度都有了很大的提升,這些進步也許意味著,我們很快可以告別三明治結構,重新回到一體式機身的美好。

未來的手機會是怎樣的?vivo 在兩年前構築了一個大膽暢想——vivo APEX 2019。

這是一款概念性的手機,整機無開孔、無按鈕,由正面的螢幕和背面一塊一體成型的玻璃組成,vivo 將這個工藝稱之為 Super Unibody。

確實,相比起金屬和陶瓷,玻璃 Unibody 帶來的材質割裂感應該是最小的,從螢幕劃過邊框再滑到後蓋,指尖所觸皆為玻璃。

玻璃的延展性要比陶瓷更高,因此理論上加工難度會小一些,不過這塊渾然一體的「水滴」玻璃除外。

為了保證手機邊框有足夠高的強度,APEX 2019 邊框部份的玻璃要比後蓋更厚,並且從邊框到後蓋還要有一個連續過渡的曲面設計,僅靠傳統的熱彎成型並不能滿足要求。

vivo 選擇在這樣一塊易碎的玻璃上用全 CNC 一體成型加工,透過與熱彎加工結合,打磨出這塊厚薄不一、曲面過渡的 Unibody 玻璃,加工難度極大。

除此之外,著色也是一個難題。在普通玻璃後蓋上著色並不困難,無論是透過鍍膜還是噴塗顏料都是實作多種多樣的效果,但在曲率跨度這麽大的玻璃上,很難確保著色的均一性。

種種困難讓玻璃 Unibody 的設計在 APEX 2019 之後難覓蹤影,如同【三體】水滴飛船的流線型設計註定是屬於未來的設計,它應該是放在博物館裏的工藝品,而不是被人們拿在手裏日常使用。

「不就是一條縫,戴個殼不就好了」

關於 Unibody 的討論,不僅僅關乎於手感,還關乎於產品設計的未來理念。

我們喜歡一個無縫化的產品,並不僅僅是因為無縫化帶來的手感更加親和,而是我們看到一種新的產品形態,我們透過無縫化看到了一個產品的未來。

這是一台 20 年前的 DV,拼接的縫隙無處不在。

再回到現代,相比起來這台 AX 100 要精致許多。

這種精致感是設計、材料和裝配工藝的不斷進步所帶來的變化,而作為我們日常生活中使用最多的電子裝置,手機的工藝是目前所有電子產品中走在最前沿的。

我們關註手機設計的無縫化推進,其實也是在期待這種無縫化的設計,能夠擴散到我們生活中的電子產品之中。

無縫化不會是促使我們購買它的理由,但我們可以借由這些簡潔的美去欣賞一件產品。

手工業時代,我們可以觸摸畫卷上的墨跡、雕件上的刻痕與工匠建立情感上的共鳴,感受這種透過勞動不斷打磨出的「質感」。

現代化工業的推進讓機械切削代替人手的打磨,微米級精確控制的機器生產保證了每件產品品質均一的同時,卻容易遮蓋住了這種由人的汗水凝聚而成的「質感」。

工藝「質感」的本質是來源於克服困難,一塊石頭沒有質感可言,而對堅硬石頭不懈余力地打磨、雕刻使其成為一件工藝品,質感便油然而生。

不同材料的 Unibody 工藝,就是機器在代替人手生產的時代,克服新的困難。Unibody 工藝盡可能減少材料的拼接感,營造出一種自然生長的整體感,而這些被抹去的縫的背後,都是對「質感」新的詮釋。

蘋果在 2016 年出了一本名為【Designed by Apple in California】,記錄了蘋果 1998 年到 2016 年的產品設計。Jony Ive 在這本書的簡介中,有這麽一段說道:

我確信人類對在意(care)的感知同我們對草率(carelessness)的察覺是一樣的,我認為我們所感知察覺到的東西——也許不是有意識地——遠超出物品本身,我們能感知到物品背後的那一群人,他們所做的不僅僅是讓某個東西發揮功用,他們誠摯地在意那些小到看不見的細節,也同樣在意那些大想法和首要功能。

Unibody、無縫化設計、手感這些玄而又玄的討論註定不會是一個引起大眾討論的話題,它們沒法用誇張的數位去奪人眼球,但當手機比拼完所有的功能性之後,這些直接與人相關的互動體驗設計,毫無疑問將會是旗艦手機最後一個角力點。