iPhone 7金屬與塑料機身競爭力分析
發(fā)布時間：2014-07-24 新聞來源：太平洋電腦網(wǎng)
在當今手機市場，廠商之間的戰(zhàn)爭已經(jīng)慢慢從單一的配置逐漸蔓延到一部手機的各個方面，而產(chǎn)品所具有的“氣質”、“手感”、“光澤”這些，則是最難以拿捏的部分。這種主觀色彩十分強烈的體驗，對于很多習慣了原來拼營銷口號而不重視設計的廠家來講，著實是一個難處。
但是時代在進步，也有許多廠家開始跟進所謂的體驗經(jīng)濟。他們開始揣摩自家產(chǎn)品的設計語言，選擇不同的手機材料，希望能夠打造出獨特的產(chǎn)品氣質。但是在這 過程中，許多技術上或是市場上的問題都開始顯現(xiàn)，他們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的氣質并不是那么容易打造的。今天我們就來聊一聊在技術與體驗上影響產(chǎn)品氣質最大的因素—— 機身材質。
為什么是金屬與塑料？
其實就是因為金屬和塑料是目前手機上應用最廣泛的材料，也是在氣質上最為對立的兩種材料。筆者希望通過分析這兩種材料各自的優(yōu)勢劣勢，讓大家了解到一些廠家“取”與“舍”之間的權衡過程。
金屬與塑料對立因素一覽
我們先來大概地盤點一下金屬與塑料的對立因素：金屬造價昂貴、塑料造價低廉；金屬不易加工、塑料易于成型；金屬有信號問題、塑料無信號問題；金屬質感良 好、塑料廉價感強；金屬著色不易、塑料著色容易；金屬強度高、塑料強度低；金屬修復難度高、塑料配件容易找等等，我們首先從金屬材質開始說起。
貴族范兒的金屬材質
金屬材質的使用并非起源于智能機時代，早在在功能機時代，許多廠家就開始使用各種各樣的金屬材質了。只不過當時的采用的金屬材質主要是“鋼”與“鎂鋁合金”，而后來在iPhone上出現(xiàn)的“陽極氧化鋁”則是為了更好的耐磨與著色效果。
1、金屬光澤 & 細膩冰涼的手感 & 重
采用金屬材質，最大的好處當然就是能讓產(chǎn)品擁有金屬獨有的光澤與觸感。金屬獨有的冰涼而細膩的觸感來自于其良好的導熱性與致密的原子排列結構，而美麗的 金屬光澤則是因為金屬內部的自由電子在吸收外部光線之后，再釋放出的光線大部分是可見光。這也就是為什么金屬在拋光之后會顯得“亮閃閃”的原因了。
金屬相較塑料更重一些，但不同金屬重的程度也是不同的。比如鎂鋁合金就在強度接近的情況下就比鋼要輕，但是鎂鋁合金的價格就比鋼要貴多了。所以手機要想 在保持強度的情況下盡可能輕薄，那勢必就要用到貴一些的鎂鋁合金。但是到底是輕一些好還是重一些好，每個人恐怕都有自己的見解。筆者自己是比較喜歡輕薄 的，但是筆者的很多朋友卻說輕薄的手機沒有“手感”，輕飄飄得像個玩具。所以，這個就是個很糾結的問題，看手機廠家怎么去權衡了。
2、高強度& 加工難度高
小米手機4采用了金屬邊框增加強度 但是其加工過程也很長
金屬材質的一大特點是強度普遍較高，其抗拉，抗壓及抗彎能力也是高出塑料一截的。這也就是為什么很多廠商即使不用金屬來制作手機外殼，也會采用金屬材料 來制作中框，邊框又或是背蓋的原因了(就如iPhone5c的聚碳酸酯外殼內還有一個金屬中框，就是為了加強機身的強度)。目前有許多手機為了在有限的單 手握持寬度內塞入更大的屏幕，不得已只能將邊框做得越來越窄，這勢必對于邊框的強度要求更高，所以高強度的金屬材料就成為了窄邊框手機的首選。
但是金屬材料的強度也不完全等于金屬機身的強度。如果認為機身是金屬材質就能隨便亂用，那萬一你的手機被你一屁股坐彎，你可就欲哭無淚了。金屬雖然強度是有，但是韌性卻較差，一旦發(fā)生了形變，想要還原可就很難了(特別是鋁合金外殼的手機要注意)。
除此之外，也正是因為強度的原因，金屬的加工難度相較塑料更高。一般塑料材質的成型僅需要一個模具就能搞定，而金屬材質就需要經(jīng)過諸多的切割、打磨等一 系列工序。不僅在加工工藝上要求更高，加工時間也遠遠超過塑料。所以在很多需要快速反應的市場上，費時費力的金屬外殼就很難占據(jù)優(yōu)勢。
3、高硬度 & 抗刮抗劃傷 & 著色難
iPhone5邊框容易掉漆
相比于一般塑料，金屬材料的硬度是較強的，所以在抗劃傷與抗刮方面，金屬機身是占據(jù)明顯優(yōu)勢的。但是如果機身上有顏色附著的話，顏色還會被刮掉的。
這也是金屬面臨的一個大問題，就是著色穩(wěn)定性不好。金屬不能像塑料一樣直接在成型過程中加入著色劑，只能靠在金屬表面進行噴涂或者電鍍等工藝來著色。這 樣的著色工藝雖然比其塑料更加復雜，成本也更昂貴，但是其附著能力卻是遠比不上塑料的。唯一的好處就是這些工藝能夠在在漂亮的金屬光澤上再加上顏色的渲 染，讓整機的質感更上一層樓。
蘋果是這種工藝的好手，但即便是蘋果，也同樣在這上面栽過跟頭。iPhone5剛發(fā)布時飽經(jīng)詬病的“掉漆 門”事件大家應該還記憶猶新，蘋果最后也是不得不在新一代iPhone 5S上讓原本的純黑色降低為淺一些的深空灰，才解決掉這個問題(淺色相比深色的附著能力更強)。所以廠商在選擇金屬材質的機身時，也同樣要考慮到著色的問 題。畢竟市場對于多種顏色的需求，還是很強烈的。
4、金屬的導體特性 & 信號問題
喬布斯曾經(jīng)為iPhone4的天線門事件傷透腦筋
如果要說制造金屬外殼手機最大的難點，自然就是信號問題了。無論你的外殼做得多精致，但手機就是手機，它仍舊是要發(fā)射與接受信號的。而恰恰金屬的良導體特性會在很大程度上影響手機天線的性能，所以這也是很多廠家不愿采用金屬外殼的原因。
目前采用金屬外殼(無論是邊框，中框還是后蓋)的手機，一般都會選擇采取用其他非導體介質(如橡膠)來對金屬部分進行隔斷，從而讓信號可以良好通過。但 即便這樣能改善信號問題，但是對于隔斷材料的選擇，隔斷寬度、隔斷位置等方面的判斷也要花費大量的研發(fā)成本。即便花了這么大代價，這其中也很容易出現(xiàn)問 題，其中最著名的例子就是iPhone4的“天線門”事件。
iPhone4采用的解決方案是直接將不銹鋼邊框充當兩部分的天線，一部分 是WIFI/GPS/藍牙天線，另一部分則是3G天線，而中間就是我們很熟悉的那條握住就沒信號的“縫”。由于蘋果的設計缺陷，一旦用手去握住手機，人體 這個良導體就會將兩個原本隔開的“邊框天線”短路，從而改變天線工作長度(天線長度很大程度上決定了其諧振頻率，所以會影響到信號的發(fā)射與接受)。并且由 于人體直接接觸到了天線，這會讓天線阻抗產(chǎn)生極大的改變，進而產(chǎn)生天線與終端的阻抗適配問題，這也會讓整個天線的工作效率大幅下降。所以，“死亡之握”就 成為很自然的事情了。
目前其他廠商采取的解決方案是要么是直接將天線內置，不讓人體接觸到天線；另外要做外部天線的的話，就要對金屬表 面進行陽極氧化處理，形成一層致密的氧化層以消除人手的干擾(氧化層是絕緣的)。當然，也有其他的做法，比如蘋果的iPhone 4S就是采用的雙天線智能切換和改變“隔斷”位置來解決的信號問題。所以我們可以看出，采用金屬外殼對于手機的天線設計是有很高要求的。這樣的設計成本與 風險，有很多廠家是不愿意去承擔的。
價廉物美的塑料材質
塑料材質大家在生活中經(jīng)常見到，但手機上采用的塑料，和生活中常見的塑料還是有些不同的。就拿最主流的“聚碳酸酯”來講，其抗沖擊性能以及結構強度就比生活中常見的塑料要強很多，這也是“聚碳酸酯”逐漸取代原來的“ABS”塑料成為當今廠商首選塑料材質的原因。
1、價格低廉&易于加工 & 廉價感
容易加工恐怕是塑料的最占優(yōu)勢的特性了。由于塑料的成型方法主要是注塑、壓制等工藝，所以在大規(guī)模生產(chǎn)時很占優(yōu)勢，不像某些金屬外殼走一個制作流程就要幾十個小時。這對于需要短時間內完成巨大供貨量的廠家來說，是個不小的誘惑(比如說三星)。
但是，這樣的工藝也在很大程度上造成了塑料的廉價感。由于塑料加工的過程中會經(jīng)歷固態(tài)到熔融再到固態(tài)的過程，這樣的收縮性帶來的形狀變化就很難讓塑料制 品保持良好的精細化程度。所以塑料成品到最后，在其邊緣或者是接縫處就會產(chǎn)生很多不可控的誤差。比如后蓋貼合不緊密，邊框后毛刺等等問題，這都會對手機的 質感產(chǎn)生很大的影響。在早期，很多廠商在制作塑料手機時就是先開模，大批量沖壓出多塊外殼部件，最后再“拼”起來。這樣生產(chǎn)出來的手機往往機身處就會有很 多的小縫隙，也很容易掉色。所以廉價感的標簽就這么貼在了“塑料”的頭上。
然而現(xiàn)在的一些廠商(如蘋果、諾基亞)也開始用機床來處理塑 料。具體就是將一整塊聚碳酸酯彩色塑料用鉆頭鉆出攝像頭、揚聲器、電源和音量鍵等需要的開口與空間。這樣做就能夠保證機身的整體感與精細程度，這也就是為 什么iPhone 5C和諾基亞的Lumia系列雖然也是采用塑料機身，但一點也不給人廉價感的原因了。
2、比金屬輕 & 足夠的強度與硬度
塑料材質在整體上相比金屬材質是要輕的，但是這個說法并不嚴謹。因為金屬里有“鎂鋁合金”這種較輕的選手，塑料里也有“聚碳酸酯”這類較重的選手。但總體上，塑料還是要輕一些的。
塑料雖然輕，但是強度也能保持得不錯。就拿“聚碳酸酯”來講，它的硬度就比普通塑料要高得多，強度與耐疲勞性也是上佳(所以諾基亞手機能“砸核桃”的說 法才從功能機時代一直延續(xù)到了Lumia時代)。而且塑料另外一項優(yōu)秀的特性就是擁有一定的彈性，即受到?jīng)_擊之后恢復原狀的能力。而金屬在堅硬的同時，卻 很難保證擁有絕佳的韌性，一般一摔就是一個坑，又或者是一坐就彎了。塑料能在保持一定韌性的情況下兼具強度，這也是塑料不可多得的優(yōu)點了。
3、著色容易 & 絕緣 & 對信號影響小
塑料的另一個優(yōu)勢，就是它能夠做出五彩繽紛的色彩。目前塑料著色的方式也有噴涂與混料兩種，當然混料是塑料最有優(yōu)勢的著色工藝了。但容易著色是一回事， 能不能做出好看的顏色又是一回事。這對于基底材料的選取，配色微粒的調配，混合時的溫度、攪拌均勻程度以及冷卻過程都有著很高的要求。如果要生產(chǎn)出 iPhone 5C或者Lumia系列那樣鮮艷色彩與微妙光澤并存的美麗外殼，還是有很大的技術難度的。
而塑料的絕緣特性又決定它不會成為天線與信號的攔路虎，這就意味著在寸土寸金的手機內部，天線設計在哪就少了一個限制條件。不要小看這一個限制條件，這或許就意味著節(jié)省了巨大的研發(fā)成本，所以塑料的低成本也體現(xiàn)在這里。
4、維修簡單 & 替換成本低 & 能拆電池
HTC M8就屬于很難維修的類型
嚴格來講，這并不是塑料本身的優(yōu)點，而是它的衍生出來的優(yōu)點。三星一直不愿意放棄塑料機身，其中一個很大的原因就是塑料做的機身，是可以拆電池的。雖然 目前一體化機身變得越來越流行，但是一旦手機死機了，你下意識得想去拔電池的時候，你就會發(fā)現(xiàn)你無電池可拔了。并且移動電源這個東西，不也是一體化機身不 能拆電池之后，才興起的么？
除了可拆后蓋之外，塑料機身由于成本的原因，維修起來也是比較方便的。塑料機身可以采用壓扣式的組合方式，所以很多時候拆裝起來是很方便的，而金屬就比較麻煩。所以在維修這方面，塑料也是占據(jù)優(yōu)勢的。
金屬高檔與塑料廉價的文化原因
金屬與塑料之爭，除了在性能與實際觀感這些看得見摸得著的“硬原因”之外，也涉及到一部分文化上的“軟原因”。
在人類歷史上，使用金屬、皮革、木頭等材料的時間是遠遠長于塑料、化纖等材料的。由于古代沒有像現(xiàn)代這樣成熟的冶金工業(yè)，金屬制品的普及程度也很低，所 以金屬制品往往會以稀少、手工、精致、貴族、高檔的形象出現(xiàn)，這在文化上就確立了金屬“高檔材料”的地位。然后再結合金屬材料本身的優(yōu)秀質感，金屬即意味 著“高檔”的說法也就這么確立了。
而塑料、化纖這類材料是現(xiàn)代化學的產(chǎn)物，并且正好趕上了工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。所以它從一開始的形象就是 大眾化的，普及的，廉價的，這既是這類材料的優(yōu)點，也是讓它們檔次“上不去”的原因。所以人們在生活水平逐漸提高之后，就慢慢開始嫌棄這類隨處可見的材 料，開始追求一些更有“檔次”的材料，這也就是為什么很多人不愿意穿人造材料而追求高質量純棉純麻的原因之一。
究竟一種材料是因為稀少 而昂貴，還是因為昂貴而稀少，這恐怕是個很難講的問題。但是作為一個理性的人來講，材料本身所擁有的價值也是需要通過成型的產(chǎn)品來表現(xiàn)。就像雷軍的奧氏體 305不銹鋼，雖然價格很便宜，但是經(jīng)過一連串精密的加工過程之后削掉那多余的290克，剩下的邊框怎么看都不像便宜貨。所以材料，終歸是要人來用的，就 看你怎么去用了。
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