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手机金属中框的产业布局铝合金、不锈钢、液态金属你站哪边?

日期:2018-11-05 06:52

  5G时代临近,行业从“金属外壳+金属中框”向 “双面玻璃+金属中框”的产业布局转变,手机的主屏面积不断增加,厚度往超薄型发展,手机框架的强度急需增强,加工技术壁垒亟待突破,这将显著提高金属中框产业价值空间。

  据西南证券推算,假设双玻璃的渗透率每年以5%递增,金属中框平均单价在 200~180 元间,随着工艺的成熟,每年以10元递减,测算与双玻璃相匹配的中框市场规模如下:

  金属中框在双玻璃设计中不可或缺,特别在3D玻璃设计下,必须要高强度的金属中框支撑整个机身部件,并承载内部结构件、功能模块、PCB主板等。

  长期以来,铝合金因其质轻、价廉、易加工等优点,一直都担当着手机中框材质的主角。

  而随着手机向全面屏、超薄型方向发展,要保持机身强度和对大屏的支撑,需要更高强度的金属中框,高强铝合金、不锈钢及液态金属均是不错的“候选者”。

  今天,小编带大家一起对比一下铝合金中框、不锈钢中框以及液态金属中框,你站哪一边呢?

  铝合金:铝合金材料非常轻,比重只有不锈钢的三分之一;强度低,容易导致手机被折弯、坐弯等情况;自iPhone6的“弯曲门”事件后,iPhone6S采用了7系列航空铝合金,强度可达到700 MPa,但该系列合金耐腐蚀性能差,容易造成应力腐蚀。

  而且铝合金硬度只有150左右,相对较软的性能会导致铝合金中框磕碰留痕,影响美观。

  不锈钢:最普通的304不锈钢强度就达到520 MPa,常见不锈钢强度多在1300~1400 MPa之间,不锈钢的维氏硬度大约200,相对较高的强度和硬度能够满足大屏双面玻璃的支撑,iPhone8的中框设计也回归了不锈钢。

  但不锈钢材质散热性能差,其导热系数只有14 /W·(m·k)(铝合金:204/W·(m·k)),长期散热不良,会导致电子元器件加快老化;而且比重较大,会加重整机重量。

  液态金属:液态金属强度为传统高强钢的 2~3倍,超过镁铝合金的10倍,此外还具有高硬度、高耐磨性,耐腐蚀性,良好的散热性,而且既轻又薄,作为手机中框,液态金属具有显著的优势。

  铝合金:铝合金可以采用锻压+少量CNC,冲压+少量CNC等工艺结合,可以降低材料成本和CNC加工时间;铝合金材料染色性强,阳极氧化工艺成熟,更容易加工出高档、美观、多样的外观效果。

  一整块不锈钢,通过锻压取得初步外形然后在CNC数控机床上优化,最后只留下一体化成型的不锈钢边框,这期间要经历接近30种刀具和上百道对工艺要求极高的步骤。复杂的工艺会导致良率低和生产效率低。

  不锈钢中框一般靠PVD工艺上色,主流设计是抛光后,再经PVD做出高亮效果,相对于铝合金,其颜色种类单一。

  液态金属:液态金属可以像塑料一样通过注塑、压铸等工艺得到理想的形状,轻薄小巧,一次性成型,在工艺上接近“净成形”,省却大量的后加工。

  液态金属理论上可以做出多种颜色,但现在尝试的还很少,目前主要的着色方法是PVD,阳极氧化理论上也可以。

  铝合金:铝合金中框仍然是目前应用最多的金属中框,其成本较低,工艺成熟,早已实现量产。

  不锈钢:由于不锈钢硬度高,CNC加工难度大,导致其成本较高,耗时较长,而且加工良率也比较低,目前并没有被主流厂家所普及,除了苹果之外,主流厂家中小米在MI4、MI6使用不锈钢,到MI8却放弃不锈钢转为铝7系合金。不锈钢中框要实现大规模量产,急需解决工艺和成本问题。

  液态金属:液态金属虽然集众多优点于一身,成本也低于不锈钢,但目前除了图灵手机,没有第二个厂家真正采用;这是因为液态金属的技术壁垒很高,所采用的设备要求也高,再加上生产的企业也比较少,产能太低,垄断性强,还未形成完整的产业链,因此,液态金属距离量产还有很长的路要走。

  手机终端的中框设计将会直接影响上游产业链的布局,铝合金、不锈钢、液态金属,到底哪一款材质能赢得终端品牌的青睐?2018第二届国际新材料新工艺及色彩(简称CMF)展览会邀您一起见证!

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