ユーザーエクスペリエンスが最優先事項となっている現在、スマートフォン、ラップトップ、ウェアラブルデバイスのメーカーは、製品ケースに使用される素材にますます注目しています。特にスマートフォン分野では、筐体材料はエンジニアリングプラスチックから金属へと進化しています。
長年にわたり、プラスチックと金属、ガラスと金属、オールプラスチック、オールガラスのデザインなど、さまざまな材料の組み合わせが試されてきました。しかし、フルメタルボディの人気に匹敵するものはありません。見た目と感触の両方の観点から見ると、オールメタル スマートフォンは、他のオプションと比較して、よりプレミアムで満足のいくユーザー エクスペリエンスを明らかに提供します。
そして、全金属構造について言及されるたびに、必然的に CNC が登場します。現在、3C製品(コンピュータ、通信、家電製品)のほぼすべてのフルメタルケーシングは、CNC(コンピュータ数値制御)加工によって製造されています。CNC は、その高効率、優れた精度、安定した品質により、ケーシング メーカーにとって不可欠な技術となっています。
ユニボディ CNC加工プロセスは、Apple によって最初に開拓されました。この方法は、粗いビレットにダイカストされた固体アルミニウムブロックから始まります。このビレットは精密に機械加工され、徐々にシームレスなシャーシとして形作られます。プロセスが進むにつれて、キーボードの輪郭やその他の細かいディテールなどの複雑な要素が削り出されます。完璧なユニボディ ケーシングを実現するには、合計9 つの個別の CNC フライス加工ステップが必要です。
最初のプログラミングから完成品まで、メーカーは荒加工、半仕上げ、半精密加工、最終仕上げの複数の段階を経る必要があります。多くの場合、ケーシングが完成するまでに 10台以上のワークステーションが必要です。許容可能な歩留まりを達成するには、すべての段階を厳密に管理する必要があります。
ステップ 1: モデリングとプログラミング
機械加工を開始する前に、最初のステップは 3D モデリングとプログラミングです。モデルの複雑さは、製品の構造設計によって異なります。構造が複雑であればあるほど、モデリングは難しくなり、プログラミング要件はより複雑になります。
プログラミングには、加工シーケンスの定義、切削工具の選択、主軸速度の設定、送り速度の決定が含まれます。製品が異なれば、必要なクランプ方法も異なり、複雑な設計によってはカスタム治具が必要になるものもあります。
プログラミングは生産プロセス全体を決定するため、経験豊富なエンジニアが処理する必要があります。機械加工自体は自動化されていますが、プログラムが不十分だとコストのかかる試行錯誤が発生し、生産コストが上昇する可能性があります。
ステップ 2: コア CNC加工プロセス
フルメタルのスマートフォン ケースの製造には、いくつかの重要な CNC プロセスが含まれます。
- 初期ブロックフライス加工:高速穴あけおよびタッピングセンターは、アルミニウムビレットを精密な 3次元ブロックにフライス加工し、後続のステップに備えます。
- 荒フライス加工:位置決め後、内部キャビティ、器具接続ポイント、および余分な外部材料のほとんどが切り取られます。
- アンテナスロットフライス加工:全金属製のケーシングは信号伝送を妨げるため、構造的完全性を維持しながら信号の経路を作成するためにアンテナスロットをフライス加工する必要があります。
- 精密仕上げ:内側のキャビティ、外側の輪郭、側壁、外面は精度を高めるために細かくフライス加工されています。
- 研磨：高速精密CNC マシンが表面を研磨し、工具の跡を取り除き、サンドブラストの準備をします。
- サンドブ ラスト：金属は均一なマットな質感を実現するために処理されています。
- 陽極酸化：
- 一次陽極酸化シャーシに色を加える(アルミニウムを金に変えるなど)と同時に、表面の安定性を向上させます。
- 二次陽極酸化処理緻密な酸化皮膜を形成し、耐久性と耐摩耗性を大幅に向上させます。
射出成形により高い歩留まりで大量生産できるプラスチックケーシングとは異なり、フルメタルケーシングははるかに複雑です。歩留まりは構造の複雑さと精度要件の両方に大きく依存するため、同じ生産効率を達成することは困難です。
コストの上昇を相殺するために、多くのメーカーは大規模な CNC マシンに投資しており、これにより、必要な生産レベルを満たしながら、全体的な生産コストを削減し、価格主導の市場での競争力を維持することができます。
