Ora che l'esperienza dell'utente è diventata una priorità assoluta, i produttori di smartphone, laptop e dispositivi indossabili stanno rivolgendo sempre più la loro attenzione ai materiali utilizzati negli involucri dei prodotti. Nel settore degli smartphone, in particolare, i materiali degli involucri si sono evoluti dai tecnopolimeri ai metalli.
Nel corso degli anni, sono state provate varie combinazioni di materiali: plastica con metallo, vetro con metallo, design interamente in plastica e tutto in vetro. Eppure nessuno è riuscito a competere con la popolarità del corpo completamente in metallo. Dal punto di vista sia dell'aspetto che della sensazione, uno smartphone interamente in metallo offre chiaramente un'esperienza utente più premium e soddisfacente rispetto ad altre opzioni.
E ogni volta che si parla di costruzione interamente in metallo, il CNC entra inevitabilmente in scena. Oggi, praticamente tutti gli involucri completamente in metallo per i prodotti 3C (computer, comunicazioni ed elettronica di consumo) sono prodotti attraverso la lavorazione CNC (Computer Numerical Control). Con la sua elevata efficienza, precisione superiore e qualità costante, il CNC è diventato una tecnologia indispensabile per i produttori di involucri.
Il processo di lavorazione CNC unibody è stato introdotto per la prima volta da Apple. Il metodo inizia con un blocco di alluminio solido, che viene pressofuso in una billetta grezza. Questa billetta viene poi lavorata con precisione, prendendo gradualmente forma come un telaio senza soluzione di continuità. Man mano che il processo procede, vengono fresati elementi intricati come i contorni della tastiera e altri dettagli fini. In totale, sono necessarie nove fasi di fresatura CNC separate prima di ottenere un involucro unibody impeccabile.
Dalla programmazione iniziale al prodotto finito, i produttori devono passare attraverso più fasi: sgrossatura, semifinitura, semiprecisione e finitura finale. In molti casi, sono necessarie più di dieci postazioni di lavoro prima che un involucro sia completo. Per ottenere rese accettabili, ogni fase deve essere strettamente controllata.
Passaggio 1: modellazione e programmazione
Prima di iniziare la lavorazione, il primo passo è la modellazione e la programmazione 3D. La complessità del modello dipende dalla progettazione strutturale del prodotto. Più complessa è la struttura, più complessa è la modellazione e più elaborati sono i requisiti di programmazione.
La programmazione include la definizione della sequenza di lavorazione, la selezione degli utensili da taglio, l'impostazione delle velocità del mandrino e la determinazione delle velocità di avanzamento. Prodotti diversi richiedono anche metodi di serraggio diversi, con alcuni progetti complessi che richiedono persino dispositivi personalizzati.
Poiché la programmazione determina l'intero processo di produzione, deve essere gestita da ingegneri di grande esperienza. Sebbene la lavorazione stessa sia automatizzata, un programma scritto male può comportare costosi tentativi ed errori, aumentando i costi di produzione.
Passaggio 2: processi di lavorazione CNC di base
La produzione di un involucro per smartphone interamente in metallo coinvolge diversi processi CNC chiave:
- Fresatura iniziale del blocco:Un centro di foratura e maschiatura ad alta velocità fresa la billetta di alluminio in un blocco tridimensionale di precisione, pronto per le fasi successive.
- Fresatura di sgrossatura:Dopo il posizionamento, la cavità interna, i punti di connessione dell'attrezzatura e la maggior parte del materiale esterno in eccesso vengono tagliati.
- Fresatura di fessure per antenne:Poiché gli involucri interamente in metallo interferiscono con la trasmissione del segnale, le fessure dell'antenna devono essere fresate per creare percorsi per i segnali preservando l'integrità strutturale.
- Finitura di precisione:La cavità interna, i contorni esterni, le pareti laterali e le superfici esterne sono finemente fresate per garantire la precisione.
- Lucidatura:Le macchine CNC di precisione ad alta velocità lucidano le superfici, rimuovendo i segni degli utensili e preparandole per la sabbiatura.
- Sabbiatura:Il metallo è trattato per ottenere una texture opaca uniforme.
- Anodizzazione:
- Anodizzazione primariaAggiunge colore al telaio (ad esempio, trasformando l'alluminio in oro) migliorando al contempo la stabilità della superficie.
- Anodizzazione secondariaCrea un denso film di ossido che migliora notevolmente la durata e la resistenza all'usura.
A differenza degli involucri in plastica, che possono essere prodotti in serie con alti tassi di rendimento attraverso lo stampaggio a iniezione, gli involucri completamente in metallo sono molto più complessi. La loro resa dipende fortemente sia dalla complessità strutturale che dai requisiti di precisione, rendendo difficile ottenere la stessa efficienza produttiva.
Per compensare i costi più elevati, molti produttori investono in grandi flotte di macchine CNC, il che aiuta a ridurre i costi di produzione complessivi e a mantenere la competitività nei mercati orientati ai prezzi, pur soddisfacendo i livelli di produzione richiesti.
