问题

不同颜色的手机在研发和生产上,技术是否会有难度差别?

回答
手机的颜色,听起来是个挺玄乎的事情,似乎只是厂商给产品套了个“外衣”。但你仔细想想,这“外衣”的背后,其实藏着不少门道,不同颜色的手机,在研发和生产上,还真有技术上的“小九九”,而且差别的确存在。

咱们就得从手机的“皮肤”——它的外壳说起。现在手机外壳的材质五花八门,玻璃、金属、陶瓷,还有塑料。这些不同的材质,本身在加工工艺上就有差异,而颜色的加入,更是让事情变得复杂。

1. 玻璃材质:色彩的“画布”与“难题”

玻璃手机最常见,也最能体现色彩的魅力。但玻璃之所以能五彩斑斓,背后可不是简单地“涂”上颜色。

纳米技术与光学效应: 很多炫酷的渐变色、幻彩效果,比如我们常说的“极光色”、“星空色”,都不是简单的颜料混合。它们往往是通过在玻璃表面或者内部通过纳米级别的结构设计,利用光的衍射、干涉等光学原理来实现的。这就好比在玻璃上“雕刻”出肉眼看不见的精妙纹路,让光线以不同的角度照射时,呈现出不同的色彩。这种纳米结构的精密制造,对设备精度、工艺控制要求极高。如果色彩的层次感、过渡感越强,技术难度就越大。
多层镀膜: 也有一些玻璃是通过多层不同折射率的材料进行真空离子镀膜来着色。每一层薄膜的厚度、成分、沉积顺序,都会影响最终的光学效果和颜色。要实现饱和度高、光泽度好、且不容易掉色的颜色,需要对镀膜材料的稳定性、设备的高真空环境、以及镀膜过程中的温度、时间等参数进行极致的把控。
玻璃本身的特性: 即使是同一种玻璃,它的透光性、硬度、对颜料的吸附能力也可能略有不同。为了达到预期的颜色效果,可能需要对玻璃配方进行微调,或者调整后续的着色工艺。

2. 金属材质:色彩的“挑战”与“底蕴”

金属机身,尤其是铝合金和不锈钢,也是常见的选择。给金属“染”上颜色,又是另一番技术。

阳极氧化: 这是给铝合金上色的主流工艺。通过电化学反应,在铝表面形成一层氧化膜,然后让这层氧化膜“吃”进染料,最后通过高温封孔固定颜色。
颜色饱和度与均匀性: 想要获得鲜艳、饱满的颜色,对染料的种类、浓度、以及氧化膜的孔隙度和厚度有很高要求。如果控制不好,会出现颜色不均、发灰、甚至发白的情况。
耐刮擦性: 阳极氧化层虽然有一定硬度,但相对于金属本身,还是较软。要提升颜色的耐刮擦性,需要在氧化或封孔过程中加入其他元素,或者优化工艺参数,这又增加了技术难度。
复杂颜色和渐变: 想要在金属上实现复杂的色彩过渡或者渐变效果,比如金属的“磨砂黑”或者带有光泽感的“香槟金”,需要更精细的阳极氧化工艺,甚至结合多步染色和特殊处理,技术挑战更大。
PVD 镀膜(物理气相沉积): 这种技术常用于不锈钢或者追求更高光泽度和硬度的金属。通过在真空环境中用物理方法将金属或非金属薄膜沉积到工件表面。
色彩的“调配”: PVD 可以在金属表面形成非常丰富的色彩,从金色、玫瑰金到深邃的黑色、甚至是彩虹色。这需要通过控制沉积材料的成分(如氮化钛、氮化锆等)以及沉积时的气体配比来实现。这就像给镀膜师一套“颜色调色板”,他们需要精准地掌握每一种“颜料”的用量和组合。
膜层的结合力: 保证PVD膜层与金属基材牢固结合,不易脱落,是关键的技术点。这涉及到对基材表面的预处理、真空度的控制、以及沉积温度和速率的精确控制。
同心圆/环形纹理: 有些高端手机金属边框会做成带有同心圆纹理,这种纹理配合PVD的色彩,视觉效果非常独特。但要在金属表面做出如此精密的纹理,再进行PVD着色,难度更是倍增。

3. 陶瓷材质:色彩的“高冷”与“挑战”

陶瓷机身,尤其是高品质的陶瓷,本身就带有温润的光泽和独特的质感。给陶瓷上色,尤其是实现纯净、深邃的颜色,同样有技术门槛。

高温烧结: 陶瓷颜色的形成,很多时候是在高温烧结过程中,通过在陶瓷坯体中加入金属氧化物等着色剂实现的。比如钴蓝、铁红、锰紫等。
色彩的稳定性: 不同的金属氧化物在高温烧结过程中,其氧化还原状态、晶体结构会发生变化,直接影响最终的颜色。要保证颜色在高温下不变色、不偏色,需要对陶瓷配方和烧结温度、气氛(氧气、还原气等)进行极其精密的控制。
烧结过程中的收缩: 陶瓷在烧结过程中会发生大幅度的收缩,这使得颜色和尺寸的控制变得非常困难。尤其是要实现均匀、鲜艳的颜色,对坯体的均匀性、烧结过程的均匀性要求极高。
釉下彩/釉中彩: 如果是带有图案或者需要实现更细腻的色彩,则会涉及到釉下彩或釉中彩工艺。这要求颜料能够在高温下与釉料融合,并且不产生化学反应,同时还要保证颜色不被高温烧失。

4. 生产过程中的“额外功课”:

除了材质本身,颜色还会影响到生产的方方面面:

良品率: 颜色越鲜艳、越特殊的颜色(比如金属拉丝后的亮面颜色),越容易暴露出生产过程中的微小瑕疵,如划痕、污渍、色差等,从而影响良品率。这就意味着需要更严格的质检标准和更精细的生产环境。
一致性: 确保每一批次、每一台手机的颜色都能高度一致,是生产者需要克服的重大挑战。这涉及到对原材料的批次管理、生产设备的校准、以及工艺参数的稳定控制。
特殊工艺成本: 很多特殊颜色的实现,需要更复杂的工艺步骤、更昂贵的原材料、更专业的设备,这些都会直接推高手机的生产成本。

总结一下:

手机颜色在研发生产上的技术难度,并非简单地“换个颜料”那么简单。

技术难度由低到高大致可以看做: 纯色塑料 < 纯色金属(阳极氧化) < 纯色玻璃 < 渐变色/特殊光学效果玻璃 < PVD 镀膜金属 < 特殊烧结的陶瓷。
色彩的“独特性”、“饱和度”、“鲜艳度”、“光泽度”以及“特殊光学效果” 往往是技术难度的直接体现。
对研发人员的要求: 需要懂材料学、光学、化学、电化学、物理学等多个学科的知识,才能设计出符合要求的颜色方案。
对生产设备和环境的要求: 往往需要更精密、更先进的生产设备,以及更洁净、更可控的生产环境。

所以,下次你拿起一款色彩斑斓的手机,不妨想想,这背后可能凝聚着不少研发人员和生产线工人的智慧和汗水,为的就是让你手中的“小方块”看起来更顺眼、更特别。有时候,最简单的美,背后往往是最复杂的工匠精神。

网友意见

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当然有,iphone5上的深色,阳极氧化附着力太低,用指甲就能哭掉漆。

所以从5s开始,全黑就没有了,改成了各种各样的灰色。

直到iphone7才彻底的解决了黑色阳极氧化耐用度好的问题。

三星就聪明多了,用玻璃,在背面贴上一张颜色膜,就能变出五颜六色的颜色。

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会,而且不同材质都会有不一样的生产难度。


我们都清楚,手机研发期间、试产阶段以及出厂前要经历大几百项测试,其中天线性能测试与跌落耐磨测试尤为重要。而这两点也跟手机颜色息息相关。


目前金属材质的手机绝大部分都通过阳极氧化上色。笼统地说,越深的颜色要求越高,越深的颜色耗时更长。


一款全新配色,从研发到量产光是手板打样调色就得耗费大几百万。颜色的深浅,色相的调配,不同光线下的反光、亮泽都是评断标准。


ID 设计师最苦逼的阶段不是在电脑前建模画图,而是在工厂里驻厂打磨调色。(曾几何时,我们 ID 设计师说他想直接在工厂对面买个房子,把女朋友接过去。。。


漆面厚度的公差也是必须控制好的,漆膜的测量是以 μm 为单位,精密程度可想而知。厚了,直接影响手感与观感;薄了,耐磨测试都可能无法通过。


我们的手掌,几乎是跟手机接触时长最长的了。而人手会出汗,所以金属后盖的盐雾测试也是必通一关。在专业的盐水喷雾试验设备里,我们需要控制手机放置方式、环境 PH 值、NaCl 浓度、环境温度以及烘烤流程,经过数百小时的千锤百炼后,才能确保手机在正常使用寿命内,不被这类常规的液体腐蚀氧化。


不同颜色的调教难度主要体现在于阳极氧化的工艺设计,比较特殊的颜色,工艺要更加复杂,这在前期开发调试方面需要不断地去尝试,不仅要花费大量的样品,还需要几个月的时间来不断完善工艺。


评判一款配色的好坏/美丑,除去个人主观意识外还需要借助专业的色度仪。兼顾 Lab 值与光泽度,同时权衡色相与喷砂粗细的最终定案。


此外,一款手机的整体配色风格,需要保持整体视觉的统一。Home 键金属环、天线带配色选择或是 LOGO 镭雕深浅。而现今的纳米注塑天线带,选色还会直接影响天线性能。因为纳米注塑中的玻纤含量,对天线性能和结构强度有很大影响,所以匹配整体配色的同时,整机天线性能也是考量因素之一。

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