Usinage CNC de précision dans la production moderne de smartphones

S'il y a un appareil technologique qui définit vraiment notre génération actuelle de science et technologie, c'est bien le smartphone. Ces barres de verre, plastiques et électronique en constante évolution ont pris en charge un portefeuille massif de fonctions, offrant des opérations aussi diverses que les ordinateurs (sinon plus) avec bien plus de facilité d'usage et de portabilité au quotidien. Leur popularité a aussi signifié que la fabrication a dû monter en gamme. Pas seulement pour la production directe des smartphones, mais aussi pour tous leurs périphériques et accessoires. Naturellement, l'usinage CNC a beaucoup à offrir dans ce domaine.

Apportant juste ce qu'il faut de vitesse et volume de production, divers types de tours et fraiseuses s'avèrent être une partie clé de nombreuses activités de fabrication de smartphones. Le niveau de précision est inégalé et mène à des choix de design très novateurs. Voici quelques façons dont le CNC contribue à ces ordinateurs de poche sur lesquels nous comptons tous.

Châssis et carrosseries

Commençons par le composant le plus visible du smartphone : l'extérieur physique qui soutient l'ensemble et le sécurise. Ces extérieurs, comme sur l'iPhone moyen, peuvent être en aluminium.

Cela fait de l'usinage CNC un choix de fabrication particulièrement puissant. La technologie est surtout commode pour façonner les bords arrondis élégants des designs Apple, devenus la signature du style interne de l'entreprise. Produire ces coins avec précision de manière répétable et fiable requiert un fraisage CNC précis et de la découpe laser.

Apple

Apple, en particulier, affectionne assez le fraisage CNC pour en avoir acheté 10 000 pour leurs MacBook Pro et les utilise intensivement pour la fabrication d'iPhone aussi.

Au pic de sa cadence, Apple fabriquait environ 1 million d'iPhone par jour. Chacun est sculpté avec des tolérances de 10 microns depuis un seul bloc d'aluminium. Idem pour chaque Mac, iPad, Watch et beaucoup d'accessoires. Les tours de style suisse sont particulièrement populaires dans leurs installations, avec des nombres de tours atteignant les dizaines de milliers. Ces machines produisent toutes sortes de pièces, mais sont surtout utilisées pour ces caractéristiques extérieures.

Samsung et Huawei

De même, Samsung et Huawei ont été éminents dans leur application de l'usinage CNC pour les extérieurs de leurs téléphones. L'industrie du smartphone au sens large a trouvé que ces pièces en aluminium et alliages sont plus durables que leurs prédécesseurs en plastique. Les entreprises l'utilisent comme argument de vente, vantant les qualités améliorées des châssis en alliage et métal.

Cependant, si les grands fabricants gèrent l'échelle requise pour traiter ces châssis et carrosseries en aluminium, les entreprises de fabrication plus petites et rentables tendent à opter pour des coques en plastique. Celles-ci sont particulièrement présentes chez les marques de téléphones moins connues, et sont souvent moulées par injection. Même dans les chaînes de production de tels téléphones, l'usinage CNC est souvent employé pour développer les moules ou de plus petits composants métalliques comme les éléments rigides à l'intérieur des châssis.

Des entreprises plus petites, particulièrement en Chine, reçoivent aussi des sous-traitances pour produire châssis et habillages métalliques pour la réparation. Occasionnellement, si elles sont assez grandes pour gérer la charge, elles peuvent aussi fournir des pièces aux fabricants. Ces entreprises se trouvent facilement sur Internet et fabriquent rapidement des pièces pour divers clients.

Usinage de composants de téléphone

Coques de protection

Une autre caractéristique extérieure où l'usinage CNC peut apporter des fonctionnalités très novatrices est la coque du téléphone. Les coques les plus courantes sont en cuir et plastique, donc la plupart ne sont pas généralement faites en usinage CNC, s'appuyant plutôt sur le moulage par injection ou la couture selon le matériau et l'échelle. Cependant, les machines CNC jouent souvent un rôle majeur dans la production des moules utilisés pour l'injection.

Même au-delà, les machines CNC ont un avantage certain pour les coques en métal et bois. Les coques métal offrent protection de qualité, look unique et empêchent la surchauffe. L'usinage CNC peut couper et fraiser la forme exacte du téléphone dans la coque, gérant ces bords difficiles avec précision.

Si les coques en bois sont souvent chères, en bambou, teck ou orme, elles peuvent être stylées. Certaines sont fabriquées à la main, mais les coques usinées CNC constituent la majorité de la production, étant moins chères et plus faciles à produire. L'atout principal du CNC pour ces tâches est la capacité de produire en série des coques en bois rapidement et précisément.

Des entreprises comme Kerf opèrent des opérations de production complètes avec machines CNC pour ces coques en bois uniques et fiables, pour tous types de téléphones. L'entreprise a des partenariats avec Urban Tree, qui récupère les arbres abattus à Pittsburgh. En bonus, cela rend leur projet plus durable. Kerf affirme que leur collection de bois exotiques ne vient pas de pays exploitant leurs ressources naturelles ou traitant des espèces menacées.

Verre tactile

Les interfaces tactiles sont une part majeure de la technologie moderne, mais entièrement vitales au smartphone. Elles sont aussi utilisées dans divers produits commerciaux : montres connectées, téléphones, tablettes, TV. L'usinage CNC a contribué à ce produit complexe de plusieurs façons, mais le fraisage de verre est probablement le plus significatif. Il permet de produire des variétés de formes et même des fentes sur la surface du verre.

L'atout principal des fraiseuses CNC pour ces interfaces tactiles est leur propension à la production en série, avec la capacité de répondre à la haute qualité par unité nécessaire. D'autres types de machines ne gèrent pas toujours le verre avec la qualité de surface requise, les processus de rectification sur fraiseuse CNC offrant une solution idéale pour fabriquer ces produits spéciaux complexes.

La découpe et le rectification CNC servent aussi à développer le Gorilla Glass et les écrans de protection. En conjonction avec des mesures de durcissement chimique, le verre offre haute résistance aux rayures et fissures. Il apporte aussi une belle transparence et qualité optique pour un meilleur écran. Au-delà des smartphones, ce verre sert pour moniteurs, écrans TV et design d'intérieur.

Touches esthétiques

L'apparence d'un téléphone peut être déterminante. C'est pourquoi les entreprises accordent de plus en plus d'attention aux petites touches esthétiques qui font sortir leur produit du lot. Le Xiaomi Mi 8 utilise une représentation murale de l'intérieur de l'appareil, représentée au dos du téléphone. Cette touche a été faite avec une machine de gravure CNC, gravant cette image sur une feuille d'aluminium de 0,3 mm avec un minuscule outil de coupe.

Ce même principe s'étend aux coques plastiques qui ajoutent une touche supplémentaire au téléphone. Des coques plastiques avec designs intégrés peuvent être échangées si vous vous lassez. Elles peuvent même être en plastique recyclé, permettant un mode de production plus durable laissant l'utilisateur final personnaliser selon ses goûts.

Périphériques et accessoires

Figure 3 : Amplificateur téléphone X Carve

Les applications du téléphone ne s'arrêtent pas au téléphone lui-même. Il y a tant d'accessoires pour pimenter l'usage du smartphone, et le CNC rend ces périphériques encore plus faciles à produire.

Un exemple : la perche à selfie. Les services d'usinage CNC sur mesure et les pièces permettent aux entreprises de produire vite tous les petits écrous et boulons qui entrent dans la perche. Cela peut être quelque chose d'aussi facile à perdre ou casser qu'une vis. Beaucoup d'entreprises fournissent aux fabricants des pièces usinées qui sont des améliorations significatives (variantes titane pour plus de résistance). Cela peut vous aider à faire votre propre pièce dans votre atelier ou réparer une ancienne. Autre exemple : boîtiers améliorés pour source d'énergie externe ou power bank. Besoin de protéger ces sources d'énergie ? Donnez-leur un boîtier protecteur en matériau plus rigide.

Il y a d'autres options plus ingénieuses mais non conventionnelles. Le travail de X Carve avec un amplificateur de téléphone en bois simple et non-électronique est une merveille d'usinage CNC. Le design simple prend un bloc de bois et y coupe une série de cercles rétrécissants avec une fente pour placer le téléphone le long de son arc. Cela permet à ce petit trou acoustique d'amplifier le son. La beauté du design est qu'il est facile à faire et disponible en ligne pour les opérateurs partout.