CMF揭秘:小米MIX 2S翡翠色陶瓷盖板工艺
陶瓷材质手机走入大众消费市场
小米5尊享版,四曲面陶瓷小米6、Unibody全陶瓷机身的小米MIX2等手机的发布让陶瓷机身成为小米手机特有的身份标签,真正让陶瓷材质手机走入大众消费市场。如今小米对陶瓷工艺的探索更进一步,正式推出小米MIX 2S翡翠艺术版,全球首款彩色陶瓷手机。
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小米MIX 2S翡翠艺术版由小米携手敦煌研究院联合研发,历经324天不断探索,在最薄处仅0.45毫米的精密陶瓷后盖上,注入了传统色彩艺术的灵魂。那么这款手机盖板的色彩及成型工艺是怎样的?我们今天来了解一下。

一、陶瓷手机颜色比较单一,传统着色工艺很难满足
一直以来,陶瓷手机在颜色的选择上一直处于“非黑即白”的尴尬局面,陶瓷材料加工周期长、工艺难度大、成本投入高,在玻璃、金属等传统材质上所使用的着色工艺很难满足陶瓷材料的着色需求。我们拿业界常见的三种着色工艺:镀膜、覆釉及浸泡工艺来简单聊一下。
镀膜工艺,在强化陶瓷材料表面镀膜需要使用连续非导电真空电镀,但易刮花耐久性较差,更为重要的是损失了陶瓷温润如玉的质感。
表面覆釉工艺,是一种加工陶瓷表面常见的工艺之一,通过在强化陶瓷表面覆盖一层有色釉料然后进行烧结。不过由于强化陶瓷材料的特殊性,表面极为致密,目前行业内少有能够吸附在纳米氧化锆表面的釉料。
浸泡渗透工艺,这是义齿常见的着色方法,陶瓷牙所使用的着色工艺是将素烧陶瓷浸泡在有色溶解液中,通过浸泡渗透的方式进行着色。但这种着色方式在陶瓷机身难以满足需求,会导致陶瓷机身颜色不均,颜色渗透深度浅。

二、如何做出多彩陶瓷?供应链早做准备
众所周知,三环是小米最大的陶瓷盖板供应商,这款MIX 2S陶瓷手机盖板也是三环供应,三环目前是业内唯一一家真正实现从陶瓷粉体到浆料、成型、烧结、后加工垂直一体化生产的厂商,早在2017年初(甚至更早)就已经开始布局彩色陶瓷盖板的生产研发了。解决方案则是通过从内在陶瓷粉体材料上入手研究。




三、多彩陶瓷色彩工艺揭秘
有人说,小米走手机陶瓷这条路是疯狂的,不计成本的,事实也是如此,从早期的陶瓷盖板手机、Unibody再到多彩陶瓷,这中间经历了巨大的成本消耗及漫长的试色周期。
小米MIX 2S这款陶瓷手机翡翠色颜色工艺是从原材料入手,即是通过在纳米氧化锆陶瓷原料中注入陶瓷色料,不断试色、调整色料比例而制作成的,在颜色开发的过程中,每一次尝试都需要重新进行制备粉体、模压成型、高温烧结以及CNC加工,少则数十天多则一个月。
在烧制过程中,纳米陶瓷颗粒在高温下重结晶连结为致密的整体,这一过程会伴随着空隙收缩,体积减小等各种形态变化。同时这个微观的分子过程,在高温烧结炉内完全属于随机、未知、不可控的状态,也就是说对于烧结后的胚料强度和颜色是否达标,都需要出炉后才可知道,一旦色料配方不对,这批陶瓷胚体将全部报废。
不仅如此,不同的色料配方所需要的烧结温度也不尽相同。即使是同一种色料配方,在烧制过程中,温度的变化也会影响最终陶瓷成品所显现的色彩。面对如此复杂的双重变量,只有找到最合适的色料组合同时搭配最恰到火候的烧结温度,才能得到色彩纯正、强度达标的彩色陶瓷成品。
四、陶瓷盖板成型工艺之旅
在陶瓷盖板成型工艺流程上,强化陶瓷材料从原料到成品主要工艺包括粉体制备→盖板成型→脱脂→烧结→CNC加工→抛光研磨→打孔→检测→镭射/PVD镀膜装饰→AF镀膜→包装等,大体介绍如下:
1. 粉体制备
手机陶瓷盖板的原材料是氧化锆,主要通过一块矿石来制备,通俗来讲是通过工艺将矿石破坏,采用一系列复杂的工艺将氧化锆提炼出来。具体包括清洗、煅烧、球磨、提纯制粒之后形成优异的陶瓷粉体。

图 主要的几种陶瓷粉体制备方法介绍
2. 盖板成型
在手机陶瓷盖板领域,成型主要包括三种:注塑、干压及流延成型,小米MIX 2及初上手机的陶瓷盖板就是干压成型,小米5与小米6的陶瓷盖板是流延成型。

图 陶瓷盖板及中框
3. 脱脂烧结
通过加热或其他物理化学方法,将注射成型坯体内有机物排除。素坯经过1400度高温烧结,粉状陶瓷颗粒重新晶结为致密整体。

图 脱脂烧结炉,来源于合肥高歌
4. 后道加工
对烧制完成的陶瓷背壳进行数道CNC加工,抛光研磨、开孔、检测及表面处理等工艺。

图 通过镀膜加工后的陶瓷盖板,来源于昂纳集团展台

经过反复调整尝试、历经数千次试产验证后,敦煌永恒的翡翠色最终同现代精密陶瓷工艺完美融合,凝聚于小米MIX 2S 翡翠艺术版。握在手中,仿佛暗光下的翡翠,流动着静谧温润的光泽。









































