Du bloc d'aluminium au boîtier mobile élégant : un plan de conception

À une époque où l'expérience utilisateur est hautement valorisée, de plus en plus de fabricants de téléphones mobiles, ordinateurs portables et appareils portables font des efforts sur les matériaux de boîtier. Dans le seul domaine des téléphones mobiles, le matériau du boîtier évolue progressivement du plastique d'ingénierie vers le métal.

De nombreuses combinaisons sont apparues lors de l'évolution des matériaux de boîtier mobile, incluant plastique et métal, verre et métal, tout plastique, tout verre, etc., mais les matériaux tout métal n'ont pas été éclipsés. En termes d'expérience tactile réelle, le téléphone tout métal offre une expérience exceptionnelle à bien des égards, supérieure aux autres matériaux tant sur l'apparence que sur le toucher.

L'usinage CNC est indispensable pour toutes les pièces métalliques. De nos jours, les boîtiers tout métal de téléphones sont presque tous traités par machines-outils à commande numérique (CNC). Les machines CNC sont devenues l'équipement nécessaire pour les fabricants de boîtiers mobiles car elles offrent les avantages de haute précision, haute efficacité et qualité stable.

La solution d'usinage CNC en une pièce pour boîtier mobile a été pionnière par Apple. Ils ont choisi l'aluminium comme boîtier d'iPhone en raison de son avantage de légèreté et de facilité d'usinage parmi les métaux. Jusqu'à maintenant, on trouve encore des cadres aluminium usinés CNC dans l'iPhone 12 lancé en octobre. Voir plus de détails sur les services d'usinage CNC aluminium ici.

3 étapes majeures du bloc d'aluminium au boîtier mobile

Il y a 3 processus majeurs d'usinage aluminium, du bloc massif à une pièce de boîtier mobile précise et esthétique. Généralement, une forme brute sort de la fonderie sous pression aluminium ; puis par usinage de précision aluminium, les caractéristiques de conception idéales apparaissent progressivement sur la pièce ; ensuite, le boîtier aluminium usiné en une pièce reçoit diverses finitions : ébavurage, polissage, sablage, anodisation colorée, etc.

De la programmation à l'obtention des produits finis, les fabricants de boîtiers doivent passer par l'usinage brut, semi-brut, semi-finition et finition. Généralement, l'ensemble du processus nécessite 10 stations ou plus pour atteindre les produits finis. Afin d'augmenter le taux de rendement, chaque processus doit être strictement contrôlé.

Parlons plus en détail des processus de fabrication de boîtiers mobiles.

Pré-traitement CNC : modélisation & programmation

La modélisation et la programmation CNC sont la première étape du processus d'usinage CNC. La difficulté de la modélisation 3D dépend de la structure du produit. La modélisation de produits complexes est plus difficile et nécessite des procédures de programmation de plus en plus complexes. La programmation inclut le réglage du processus d'usinage, la sélection des fraises, les réglages de vitesse de fraisage, la distance d'avance de l'outil, etc. De plus, les modes de serrage diffèrent selon les produits. Avant l'usinage, il est nécessaire de concevoir un bon dispositif de serrage et certains produits à structure complexe nécessitent un dispositif spécial sur mesure.

La programmation couvre tous les processus d'usinage du produit entier. Bien que tout l'usinage aluminium soit traité automatiquement par la machine CNC, la programmation initiale doit être opérée par du personnel expérimenté, ce qui évite de multiples essais et erreurs.

Processus d'usinage aluminium

1. Premier fraisage : une fois le positionnement précis effectué, la machine commence par fraiser grossièrement la structure de la cavité interne, la colonne de positionnement avec l'aide du dispositif, et les matériaux externes redondants.
2. Fraisage de la rainure d'antenne : Le problème du signal pour les boîtiers tout métal est très délicat. Il est important de fraiser la rainure d'antenne pour réserver le chemin de transmission du signal et maintenir les points de connexion structurelle pour assurer la résistance et l'intégrité du corps.
3. Fraisage CNC de finition : fraiser finement la cavité interne, la structure externe, la surface externe, le côté, etc.
4. Polissage : polissage de la surface aluminium sur machines-outils CNC à grande vitesse pour éliminer les traces de coupe. Cela s'applique à la grande production. Au stade du prototypage, le polissage aluminium sera fait à la main.
5. Sablage : sablage à grain fin sur les zones nécessitant l'anodisation.
6. Anodisation :
   • a. Anodisation primaire : anodiser l'aluminium en couleur personnalisée sur le boîtier. De plus, cela renforce la stabilité de la surface du boîtier.
   • b. Anodisation secondaire : film d'oxyde solide et dense formé sur la surface du boîtier, améliorant encore la résistance à l'usure.

Réflexions personnelles

Les boîtiers en plastique utilisent la technologie de moulage par injection, qui a un haut rendement une fois le moule terminé. La complexité structurelle et les exigences de précision de l'usinage aluminium sont les clés du taux de rendement, il est donc difficile d'atteindre un rendement élevé comparable aux boîtiers en plastique. Pour contrôler les coûts élevés, la plupart des entreprises manufacturières achètent stratégiquement le plus d'équipements CNC possible pour réduire le coût global et répondre aux exigences de productivité face à la guerre des prix.