3D曲面蓋板因其超高的顏值及出色的手感，目前已成為手機蓋板主流的設計趨勢。而由于5G時代的到來，手機3D曲面后蓋的材料基本脫離了金屬，目前主要包括3大類，玻璃、塑膠（復合板、PC等）、陶瓷（氧化鋯），今天我們來詳細了解一下每種材料下的3D曲面后蓋成型工藝。

一、3D玻璃蓋板

今年蘋果剛發布的iPhone 11的曲面玻璃后蓋就是采用本文介紹的第三種3D曲面成型工藝：冷雕加工而成。

1. 熱彎 

熱彎工藝是3D玻璃后蓋最早的也是最為成熟的工藝了，整個工藝流程大致是將已經開粗精修的2D平面玻璃放入石墨模具中，通過熱彎機的高溫熱壓，得到3D曲面形狀的玻璃產品，后續還要經過拋光、鋼化、CNC、UV轉印、PVD、絲印等后處理工序，就可以得到一片成品后蓋，如下圖。

圖 產品3D玻璃后蓋，拍攝于三海科技 

2D白片放入石墨模具后，整個熱彎過程主要是在精密熱彎機內部完成，如下圖所示，包括預（加）熱、（達到玻璃軟化點后）熱壓成型、冷卻保壓三個階段，大約20個工站及以上為最佳，一般40秒之內能出一片3D玻璃蓋板（如果制造大尺寸3D玻璃工站大約10-15個左右）。

圖 熱彎工序流程

圖 3D玻璃熱彎用的石墨模具，拍攝于范霍恩展臺

圖 小尺寸3D玻璃熱彎機，拍攝于龍雨電子展臺 

整個熱彎過程，工藝穩定性、能耗、良率、出片效率是重點考量的因素，同時也是各大設備及加工廠商比拼的幾個方向。

圖 3D玻璃前蓋板，拍攝于沃格光電

圖 大尺寸3D玻璃蓋板，拍攝于龍迪光電展臺

2. 熔接

關于3D玻璃熔接工藝，CMF設計軍團早期寫過幾篇文章，大家可以查閱： 

一文了解3.5D玻璃，詳解成型工藝，優缺點分析，技術現狀

3D玻璃外殼成型出新工藝！熔接PK熱彎

這種熔接工藝是近年來新出的3D玻璃成型工藝，主要是把兩片分離的玻璃加熱至熔融狀態，然后進行拼接，再冷卻，CNC，拋光等，最后實現3D形狀，雖然目前沒有批量化生產應用案例，但不失為一種新成型方向。

圖 幾種類型3D玻璃熔接案例，來源于廈門祐尼三的新材料科技有限公司

相比于熱彎來說，熔融工藝優缺點如下：

我們拿內側直角邊舉例說明，具體工藝流程如下：

3. 冷雕

冷雕就是不用熱彎機，直接用CNC，將2D平面玻璃加工成3D曲面玻璃，加工成本很高，伯恩、藍思等近年來一直在不斷提升這種技術。今年iPhone的曲面玻璃蓋板就是采用冷雕加工，據說動用了上千臺CNC。這種工藝的難點之一在于凹面拋光。 

隨著5G時代的來臨，unibody全玻璃機身（中框去金屬化）趨勢顯著，在蘋果的帶動下，全玻璃一體機冷雕工藝或將興起，目前已經有很多設備廠商都在布局專用的冷雕機，下圖是名創精機汪總提供的產品圖片，四頭可同時加工，高效高精度。

圖 3D玻璃冷雕設備

圖 冷雕工藝加工的3D玻璃產品

 二、3D塑膠蓋板 

為迎接5G，取代金屬機殼，塑膠材料憑借著成本低、易成型等特點，是中低端機型材料的首選。目前手機蓋板用的塑膠主要分為四種：透明PC、復合材料蓋板（PC+PMMA）、IMT蓋板（TPU、PC、PET等）、傳統的塑膠蓋板材料，本文主要介紹應用趨勢比較火的前兩種成型工藝。

1. 高壓成型

復合蓋板（PC+PMMA）高壓成型是2017年下半年興起的一種3D塑膠外殼加工工藝。是將已經UV轉印、鍍膜、絲印好的復合板通過高壓成型機的熱壓，得到3D形狀的蓋板，如下圖所示：

圖 高壓成型設備車間，瑞蒙科技提供

圖 vivo Z1，復合材料后蓋 

整個工藝對高壓成型油墨要求較高，包括耐高溫、耐高壓、延伸性、潔凈度和細膩度等。這些都直接影響復合蓋板成型的良率。

圖 手機及電子煙復合外殼，瑞蒙科技提供

關于此種工藝的介紹大家可以查看軍團早期寫的文章：

華為新機：仿玻璃蓋板+漸變色，千元智能機市場或將迎來洗牌

小米Play發布，手機背蓋全制程工藝揭秘，浸染漸變是什么？

2. 注塑壓縮

5G時代，中框后蓋一體化趨勢顯著，透明PC仿玻璃注塑壓縮成型工藝優勢越來越明顯。這是一種薄壁化注塑升級版工藝，結合了注塑與壓縮兩種成型技術，相比于傳統的注塑，從PC原料到模具工藝設備上都要做改良。

圖 注塑壓塑工藝流程

與3D玻璃一樣，注塑成型的透明蓋板仍需做后裝飾處理，比如膜片貼合等，也可以直接進行表面處理加工。

圖 PC仿玻璃蓋板，右圖為浸染漸變工藝處理的產品

圖 后蓋中框一體化PC蓋板，拍攝于凱和科技

 關于此種工藝的介紹大家可以查看軍團早期寫的文章：

一文了解2019年將大火的手機蓋板PC注塑工藝及產業鏈

3. IMT工藝

塑膠外殼成型工藝除了以上兩種，還有IMT，是一種雙層紋理工藝（3D光學紋理+PVD），華為、oppo都曾在2018年中旬發布過IMT外殼手機，不過由于產能受限等問題逐漸退出了舞臺，不過目前出口國外的手機中，還有部分機型在采用。

圖 OPPO K1 漸變色后蓋，圖片來自新浪微博：@飛揚發髻 

這種工藝是將IMR與IML相結合并延伸而成的一種新工藝，最大的特點就是可以讓3D蓋板的外觀效果更為酷炫奪目。

圖 IMT工藝流程

關于此種工藝的介紹大家可以查看軍團早期寫的文章：

一文看懂OPPO、華為紛紛采用的IMT工藝及產業鏈

一文了解，IMD|IMT|IME|OMD|OMF等工藝，不要再傻傻分不清了

 三、3D陶瓷蓋板 

陶瓷是一種高端的金屬替代材料，目前國內三環、伯恩、藍思等都在布局，不過這一塊的市占率不太高，主要應用于高端旗艦機外殼，比如小米MIX系列，三星、oppo等旗艦機。陶瓷蓋板的成型主要包括陶瓷粉末注塑（CIM）、流延成型及干壓成型。

圖 全陶瓷一體機身，拍攝于三環展臺

1. CIM（注射成型）

CIM即陶瓷粉末注射成型，與MIM一樣都屬于粉末注射成型技術。可以將陶瓷像塑膠材料注塑工藝一樣，通過造粒、注射成型方式制備成各種結構復雜的產品。

圖 陶瓷注射成型工藝流程

圖 粉末注射成型陶瓷蓋板，拍攝于匯景陶瓷展臺

圖 粉末注射成型陶瓷電子煙配件，煙嘴、霧化芯等，正盈智能科技李總提供

2. 流延成型 

小米5、小米6尊享版的陶瓷后蓋都是采用流延成型工藝。

圖 流延成型工藝流程

圖 全密封流延機，德龍科技提供

圖 小米6陶瓷尊享版，unibody全陶瓷機身

3. 干壓成型

小米MIX系列陶瓷后蓋就是采用干壓成型制備。

圖 陶瓷干壓成型工藝流程

圖 陶瓷蓋板，干壓成型工藝，正盈智能科技李總提供

圖 MIX系列陶瓷中框與后蓋，拍攝于三環集團展臺