iPhone4到iPhone6設(shè)計(jì)歷程大揭秘!工藝如何逐漸精進(jìn)?
發(fā)布時(shí)間:2015-06-16 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】iPhone成為全球最好的智能手機(jī)不僅僅因?yàn)槠湓诮换シ绞缴系母镄?,更因?yàn)樘O果在不斷的運(yùn)用新的設(shè)計(jì)和工藝在打造iPhone。作為全球一流的工業(yè)設(shè)計(jì)公司以及經(jīng)歷多代更新的iPhone,每一代都有什么變化?讓小編帶你一起了解iPhone的設(shè)計(jì)、制造工藝歷程。
寫這篇文字的初衷是在知乎看到這個(gè)問題iPhone4、4S、5、5s和6一路走來工藝有什么進(jìn)步?又處在同時(shí)期的什么水平? - 蘋果公司 (Apple Inc.)這里就闡述一下我對這幾個(gè)手機(jī)在設(shè)計(jì)和制造工藝上的一些看法。這 5 個(gè)型號(hào)概括起來就三個(gè)外觀:
iPhone4 的三明治夾心設(shè)計(jì)。
iPhone5 的三段式鋁合金一體成型。
iPhone6 的全金屬一體成型設(shè)計(jì)。
現(xiàn)在回過頭來看,這三代手機(jī)的設(shè)計(jì)幾乎引領(lǐng)了全球手機(jī)設(shè)計(jì)的風(fēng)潮。無論是材質(zhì)、設(shè)計(jì)還是制造工藝,有些甚至連外觀都依葫蘆畫瓢。
先說iPhone 4,對于iPhone帶來的驚艷震撼,第一次是07年的iPhone橫空出世,原來智能手機(jī)可以這么做;第二次是iPhone 4的發(fā)布,原來智能手機(jī)可以做得這么漂亮。
iPhone 4的一個(gè)顯著特點(diǎn)是采用了CNC不銹鋼邊框,前后配上玻璃,讓整機(jī)有了一種硬朗、堅(jiān)固、簡潔之美。雖然第一代iPhone和后面兩代都用不銹鋼做邊框,但是不同的是iPhone 4的不銹鋼邊框是整個(gè)手機(jī)構(gòu)造的核心和骨架,屏幕、電池主板以及其他配件都是固定在骨架上面,是為了實(shí)現(xiàn)ID和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
要談?wù)撨@個(gè)iPhone 4的制造工藝之前,先追溯一下它的兄弟產(chǎn)品Touch系列。
蘋果對產(chǎn)品的一體化追求已經(jīng)到了深入骨髓的地步,在Touch 3 上面,就用了壓鑄一體成型的不銹鋼后蓋。
由于Touch上面沒有蜂窩網(wǎng)絡(luò)要求,能夠做到更加完整的一體性,從內(nèi)部來看,其實(shí)這個(gè)后蓋的工藝并沒有iPhone 4那么復(fù)雜。首先,它是一快鋼板壓鑄成后蓋的樣子,在內(nèi)部固定主板等零件的構(gòu)造上采用單個(gè)不銹鋼小組件,然后通過激光點(diǎn)焊跟后蓋連接。
到了跟iPhone 4同時(shí)期的Touch 4上面,依舊是一塊不銹鋼壓鑄成型,不一樣的是還加入了注塑成型來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造。
但是在iPhone身上,蘋果的要求顯然比Touch要高,并且要考慮到信號(hào)問題,做起來也沒有Touch那樣得心應(yīng)手。
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iPhone 4的不銹鋼邊框的制造難度,無論是它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度還是加工精度,現(xiàn)在看來依然是頂級水平,沒有超越者。
在不銹鋼邊框內(nèi)部構(gòu)造上,并沒有像Touch系列一樣通過點(diǎn)焊來實(shí)現(xiàn),而是由CNC直接在邊框上切削出形狀,工藝復(fù)雜度可想而知。
舉個(gè)例子,上圖中的幾個(gè)紅框標(biāo)示處,上面那兩個(gè)小框框,也就是CNC倒鉤,是用來卡住手機(jī)背部那塊玻璃。中間那個(gè)是螺紋柱,要先在邊框上CNC出一個(gè)圓凹槽,然后激光點(diǎn)焊焊接,這么做這個(gè)螺柱是要來固定屏幕。最下面的紅色長條框是把中間的不銹鋼片激光電焊連接。
最右那個(gè)是天線隔斷注塑,現(xiàn)在看來滿大街都是這樣的注塑條,這個(gè)是蘋果的首創(chuàng),注塑材料是一種質(zhì)地非常堅(jiān)固的工程塑料,邊框切斷后通過這種注塑材料來連接,又能保證信號(hào)。所以,現(xiàn)在滿大街的金屬邊框手機(jī)都要感謝蘋果在材料學(xué)方面的探索,而不是在發(fā)布會(huì)上嘩眾取寵說我的注塑比你更好。
iPhone 4的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度非常高,不銹鋼材質(zhì)本來就很堅(jiān)固,然后前面板是通過螺絲固定在不銹鋼邊框上,玻璃背蓋通過卡扣卡在不銹鋼邊框上,主板也依附在中間的不銹鋼片上,你在iPhone 4上面很少看到塑料件和用膠水粘合的地方。
iPhone 4對后續(xù)的手機(jī)市場影響非常巨大,以至于消費(fèi)者都有了一種審美慣性,只要是前后玻璃,中間邊框的手機(jī),都覺得好看。最終是,你做到了比它更大,你做到了比它更輕,你做到了比它更薄,但再也沒有誰做到了它在工藝和結(jié)構(gòu)上面的水準(zhǔn)。
蘋果產(chǎn)品在ID和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,不難發(fā)現(xiàn)它遵循的是化繁為簡,統(tǒng)一、完整、堅(jiān)固、優(yōu)雅。
iPhone 4的三明治設(shè)計(jì),包括了前面板、不銹鋼邊框、不銹鋼鋼片、玻璃后蓋四個(gè)大組件。顯然,這并不是蘋果的最終追求,時(shí)過兩年,蘋果帶來了iPhone 5。
那晚我也看了發(fā)布會(huì),也跟著吐槽了蘋果的創(chuàng)新匱乏,這不就是一個(gè)拍扁拉長的iPhone 4么,等了兩年你就這點(diǎn)能耐啊。當(dāng)我后來漸漸接觸到iPhone 5/S后,拆也拆了,才發(fā)現(xiàn),這是迄今為止最精致的iPhone ,沒有之一。
在制造工藝上,相比iPhone 4又有哪些進(jìn)步呢?
最大的進(jìn)步是蘋果終于把Unibody技術(shù)運(yùn)用到了手機(jī)上,手機(jī)外殼全CNC加工。
在手機(jī)制造里面,這應(yīng)該是首次這么干。蘋果牛逼之處就是在于它不用去看別的手機(jī)是怎么做,用什么工藝,它一直在手機(jī)上探索運(yùn)用一些新的工藝,這些工藝并不是突然冒出來的,之前本來就有,但是蘋果卻可以不計(jì)成本的按照設(shè)計(jì)需要來執(zhí)行,這就是為什么蘋果一直獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。
初看上去,外觀上面延續(xù)了4的風(fēng)格,但是結(jié)構(gòu)和工藝完全變了,Unibody讓機(jī)器直接變成了兩個(gè)部分:屏幕和外殼。再細(xì)說一點(diǎn)就是背部的三段式,上下兩部分是陶瓷玻璃。這符合了蘋果追求極簡的風(fēng)格,同時(shí)Unibody可以讓機(jī)器做得更薄,但也對機(jī)身內(nèi)部構(gòu)造提出了更大的要求,信號(hào)問題也更難處理。
外觀上面相比4變得更加精細(xì),這種精細(xì)體現(xiàn)在無處不在的高光倒角上面:邊框上下邊倒角、按鍵高光、底部揚(yáng)聲器孔倒角、不銹鋼耳機(jī)和閃電接口倒角,甚至連底部兩顆螺絲的密紋高光都不放過,這些全部通過CNC精雕實(shí)現(xiàn)。
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背部LOGO、iPhone 字樣都通過特殊的陽極氧化,加上上下兩端的玻璃,配合蘋果對精度的高要求,所以無論你哪個(gè)角度觀看這部手機(jī),都透露出一種精致的氣息。
說回制造工藝,Unibody的設(shè)計(jì)必然付出昂貴的CNC加工成本,產(chǎn)能也難以提升。需要代工廠購置更多的機(jī)床,這方面蘋果甚至是給代工廠購買機(jī)器,扶持對方實(shí)現(xiàn)自己的產(chǎn)能需求,有時(shí)候?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)要求,直接把供應(yīng)商給收購。
跟4的不銹鋼框架不一樣,5的整體都是圍繞著Unibody后蓋來展開,這個(gè)后蓋需要CNC出來安放主板、攝像頭、尾插排線等細(xì)小構(gòu)造,例如屏幕總成則依舊通過卡口卡在機(jī)身上,做手機(jī)的都知道,卡口是很難控制好精度的地方,大多數(shù)的做法是通過膠水解決。
在一樣用Unibody的Touch 5和iPad mini上面,屏幕是通過膠水跟機(jī)殼粘合,在iPhone 5上,蘋果也可以這樣做,但是這樣做就是對結(jié)構(gòu)的妥協(xié),但是大部分廠商都是通過膠水粘合,即能做到精度又能省事。
我們再來看看iPhone 5之后其他Unibody手機(jī)是怎么做的。
這是HTC ONE M7,當(dāng)時(shí)風(fēng)靡一時(shí),通過拆解可以看到,它的Unibody后蓋上面邊緣是有一圈注塑,還有膠水,而且,它的后蓋就只是一個(gè)后蓋,主板等全部依附在屏幕那邊,在結(jié)構(gòu)復(fù)雜度上面先比iPhone 5略遜一籌,說白點(diǎn)就是這樣做更簡單,但是M7的背部弧線也是一個(gè)CNC難點(diǎn),如何讓弧線平滑過渡需要付出多一點(diǎn)工時(shí)。
再來看看ONE系列的第二代M8,這一代有了進(jìn)步,變成了全金屬,雖然舍棄膠水改用卡扣,但是仍舊只充當(dāng)后蓋。不過放眼全球,它也是第二好的Unibody設(shè)計(jì)了。
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說到iPhone 6了,當(dāng)我看到iPhone 6的諜照的時(shí)候,我不相信這是蘋果的設(shè)計(jì),這粗壯的天線條成了大家集體吐槽的焦點(diǎn)。
跟5對比發(fā)現(xiàn),它把iPhone 5后背的陶瓷玻璃都剔除了,手機(jī)外觀就剩兩個(gè)大組件:屏幕和機(jī)身。原來這才是真正的全金屬,這也是蘋果追求一體性的極致體現(xiàn)吧。
蘋果兩年做一個(gè)ID,這兩年里面,也許出了上百種設(shè)計(jì),最后選擇這種設(shè)計(jì),也有它堅(jiān)持的理由,手機(jī)越來越大,再延續(xù)之前四平八穩(wěn)的ID,顯然有點(diǎn)不適合持握,現(xiàn)實(shí)生活中我們接觸的物件里面,方正的東西占絕大多數(shù),這樣的設(shè)計(jì)是更討喜,也更符合人們的心理預(yù)期,但如果蘋果依舊把iPhone 6做成5的樣子,做更薄,出來的效果必定會(huì)比現(xiàn)在的樣子好看,但是那樣怎樣,那只是一種保守的設(shè)計(jì)。
所以,蘋果必須拿出一種全新的設(shè)計(jì)來挑戰(zhàn)自己。
改變風(fēng)格后的iPhone ,從方到圓,機(jī)身變大,做成弧形的邊框利于握持。這樣還不夠,蘋果把屏幕也要做成大2.5D與邊框相匹配,做到手機(jī)的側(cè)面中心對稱這沒什么,iPhone 4以來很多手機(jī)都可以做到,但是在弧形邊框上要做到幾乎完美對稱,目前還沒發(fā)現(xiàn)比iPhone 6更好的了。
弧形邊框的CNC加工難度比5的直面要更難,我覺得最難的是屏幕的弧形跟邊框弧形的匹配問題,要把這條弧線做到不斷層,就是弧線順暢過度,這對于組合件來說難度太大了。
沒有靚眼的高光邊,沒有了方正的外形,看上去必然是沒有了iPhone 5的精致感。更要命的是還有突出的攝像頭、過粗的注塑條。如果說iPhone 5是方正、規(guī)整、閃耀,那么iPhone 6相對低調(diào)、內(nèi)斂、華實(shí)。
單論制造難度的話,iPhone 6的難度是要大過5的,它要克服信號(hào)問題,6支持的頻段比5要多,但是卻把5上面的玻璃去掉了,完全的一體金屬,還加入了NFC功能,這些對機(jī)身的設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)重的考驗(yàn)。
現(xiàn)在市面上也有了一大堆把邊框做成弧形,正面一樣2.5D玻璃,有的也在背面貼個(gè)2.5D玻璃,出來的成果也只是材料的堆疊而已,從來沒有哪一部手機(jī)做到了iPhone 6這樣的渾然感,哪怕兩部手機(jī)的價(jià)錢一樣。
后記:
這三代產(chǎn)品里,iPhone 4最為堅(jiān)實(shí),iPhone 5顏值最高,iPhone 6更像是成熟之作。通過迭代發(fā)現(xiàn),蘋果一直在一體化金屬機(jī)身上面前進(jìn),iPhone 4的邊框到iPhone 5的金屬機(jī)身,最后iPhone 6更徹底的全金屬,制約蘋果的只有信號(hào)問題。
最后想說的是,當(dāng)外界在夸贊以喬納森為首的蘋果工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的同時(shí),也請給他們優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)工程師和射頻信號(hào)團(tuán)隊(duì)一點(diǎn)肯定。
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