那么老牛的3D曲面玻璃盖板和不锈钢边框到底是咋回事？

AMOLED显示技术的日益成熟，将给3D玻璃盖板应用市场带来最好的机会。柔性显示屏配合曲面玻璃，将是手机、穿...



AMOLED显示技术的日益成熟，将给3D玻璃盖板应用市场带来最好的机会。柔性显示屏配合曲面玻璃，将是手机、穿戴、智能家电，智能消费电子等3C产品未来的亮点。自从三星将Galaxy3D曲屏手机首先推向市场，3D曲面玻璃盖板市场似乎一触即发，GALAXYS6Edge销量凶猛，10个月销量超过两千万多万部，在强烈的市场反响下，国内外品牌纷纷推出3D玻璃盖板手机，2016年，拥有3D玻璃前盖的机型呈爆发性增长至10几部。2017年这一趋势渐行渐进。



2017年出货的智能手机中，Digitimes预计：27.6%的将采用AMOLED显示屏，接近三成。并且在未来三年内，预计这一比例可能会上升到50%。同时，Digitimes报告称，三星显示器公司将继续主导2017年AMOLED面板的全球供应，2016年出货的AMOLED屏智能手机共有3.5亿部，使用三星AMOLED屏的占据大部分。其中中国本土厂商OPPO和vivo的AMOLED屏智能手机累计占据20%的份额。2016年中国手机市场在售机型数量累计为1516款，其中搭载AMOLED屏的机型有206款，占比13.6%。其中三星、vivo、金立、OPPO在售的搭载AMOLED屏幕的机型数量较多，排在前四，三星数量多达48款。

鉴于金属后盖的弊端，容易划伤、成本不低、3D玻璃后盖逐步取代金属后盖，值得观望和期待。有券商分析认为：未来三四年，智能手机3D玻璃盖板需求量将超过11亿片，如果八成使用双面玻璃设计，那么需求将达21亿片。尽管过于乐观，但是就资本市场，和目前技术趋势而言，这一庞大的需求市场，是手机品牌商、设备制造商、相关材料厂商非常关注的。

3D曲面玻璃盖板应用率目前仅占整个手机盖板市场的5%，受制于与3D玻璃配套的OLED显示屏的生产能力。同时相关设备制造良率和工艺环节有待进一步改进，市场期待有供应商突破AMOLED的产能，以适应目前市场的需求和趋势。目前采用AMOLED显示屏的手机厂商达14家品牌以上，且都是国际和国内大品牌。除华为、三星、小米、OPPOVIVO外、中兴、魅族、朵唯、努比亚、一加等；在3D曲面玻璃盖板应用上，除三星外，华为、ViVo、OPPO、小米、金立等越来越多品牌部分机型采用3D玻璃盖板；有研究者认为，由3D玻璃加工及其拉动的相关加工设备制造的市场需求将超过千亿元规模，预测3D玻璃的市场渗透率在2018年将达到40%或将成为现实。

从加工环节来看，3D曲面玻璃盖板相对传统的2D玻璃盖板而言，加工环节更为复杂，需要CNC精雕甚至热弯等工序来实现曲面效果，因此良率更低，但同时价值也明显提升。3D玻璃全制程生产企业主要有伯恩、蓝思、欧菲光、合力泰、富士康、科立视、瑞声科技、天宝、星瑞安、胜利精密、星星科技、比亚迪、长盈、凯茂、维达力、安徽今上等数十家。其中，伯恩与蓝思两家每天可以出货10~20万片。

大陆流行的3D曲面玻璃生产工艺流程包括：CNC开料、磨边、超声波清洗、热弯、双面抛光、化学强化、图文印刷、AF成膜和检测出成品。在CNC数控机床按初始加工尺寸切割下料后，采用烤炉、石墨模具等热弯设备与治具，先把玻璃加热到软化点，通过自由贴合模具成型或模具压力成型的方式来固定玻璃的3D曲面曲率后，再冷却成粗坯，再采用CNC数控机床进行传统的机械加工成型，其生产效率更多的决定因素受限于热弯设备的产能，CNC数控机床只是起到表面修复及最后尺寸公差修正的功能，为了屏幕与手机的贴合，3D玻璃需要精加工磨边，因此部分CNC将转向玻璃的磨边，之后还需要对热形成后的曲面玻璃进行CNC切削加工和多表面抛光，最后再进行钾离子钠离子化学增强，如此玻璃机身要具备很高的抗摔性能。

3D玻璃的加工难度主要体现在3D曲面成型、曲面抛光、曲面印刷、曲面贴合四大工艺上。每一道工序背后，都是一家产品优良、产能稳定的生产加工设备厂商。双面玻璃+金属的结构配置也将同步带动金属加工设备和玻璃加工设备，在国内涌现出一大批曲面玻璃工艺厂商。其中，开料（东莞银锐）、精准CNC、热弯和成型（深圳远洋）、扫光（深圳海瑞光）、超声波清洗（深圳和科达）、网印（深圳港龙）、镀膜（深圳三海）、检测（深圳商巨），曲面玻璃加工在珠三角已经形成一个完整的产业链。

3D玻璃双曲面屏，采用CNC加工非常的不划算，工时长，效率低，目前基本都是采用热弯机，热弯工艺取代了大部分CNC加工，而玻璃的热弯需要更多的石墨模具，因此部分CNC产能将从金属的加工转向石墨模具加工。

目前有研发的石墨机也不是很多，日本，德国的是走在前面，比如日本牧野、ROKU-ROKU等；国产品牌如东莞森玛德、久久精工、上善精机、尔福精工等。

从3D玻璃热弯机的主要供应商分布来看，主要有韩国、台湾、国内华南与华东区域。韩国有近10家企业，台湾企业有盟立、大量科技等5家左右，国内华南区域有40家左右，主要集中在东莞与深圳，其中，东莞有10家左右，深圳有20多家，华东区域有龙雨电子、韵申新能源等5家左右，还有个别在东北的企业，比如哈尔滨奥瑞德光电等。DTK和盟立自动化是热弯机佼佼者，但价格不菲，约180-240万/台。国内厂商目前大部分处于研发和小批量出货阶段，从最近的进度看国产化替代进程在加快。

以三星S6Edge手机使用的3D玻璃成型技术为例，其将目前硬度最高的康宁第四代大猩猩玻璃放在弧形模具之间，加热到800摄氏度，再压进弧形模具让玻璃弯曲，然后再通过CNC加工、三面抛光、强化等步骤。热成型过程中温度和精度难以控制，玻璃的不同部位容易产生受热不均。模具目前多用石墨，属于耗材易损耗，更新频率高。此过程工艺复杂且人力成本高，因此S6Edge初期也曾一度有良率仅50%和供货不足的传闻。

三星之后，安卓阵营品牌荣耀Magic、VIVOXplay6等旗舰手机都使用3D玻璃。受此影响，业界称2017年将是3D玻璃爆发元年，原来做手机金属背盖以及铝合金中框企业订单将减少，部分企业将转向3D玻璃加工。

而三星的3D玻璃盖板和金属中框加工原来主要集中在越南，不过由于当地人有大量的种植业，对环保要求十分敏感，一断阻止三星在越南继续生产各种盖板玻璃和金属中框。因此，三星从去年开始，把越来越多的产能只能重新回撤到中国境内。当然三星同样也很难搞定中国的环保政策，但当地的企业确没有问题，如比亚迪就成了三星3D玻璃盖板和金属中框加工的主要产能的转移对象，今年开始大量采购3D玻璃盖板和金属中框加工设备。

3D玻璃时代，中框将会变窄，中框作为关键结构件，需要强度更高的材料来承载，铝合金的强度低将可能是其致命弱点。不锈钢硬度高、耐划伤、耐磕碰等也是其致胜的法宝，是目前的唯一选择。预计苹果新机就会重新大量采用不锈钢边框工艺，来取代历代不太如意的铝合金。不过不锈钢加工难度，效率较低。因此苹果预计要采用不锈钢包铝工艺，也就是边框是不锈钢，中间的固定支架还是铝合金。

传统的不锈钢边框工艺，是一整块不锈钢，在CNC数控机床上掏空，最后只留下一体化成型的不锈钢边框。这期间要经历接近30种刀具和上百道对工艺要求极高的步骤。即使金属和塑料从材质上讲成本差异并不大，但加工成本却有天壤之别。复杂的工艺会导致的问题就是良率低和生产效率低。一旦一道工序出现问题，影响整个生产。这也是三星早期不愿意采用金属材质的原因：GalaxyS系列需要在发货初期备大量的货，采用金属材质无疑会影响产能爬坡。由于射频无法穿透金属，想要让手机顺利接听电话，就必须在金属上做些手脚以便信号通过：一种方法是在天线区将金属环单边打断或者全部打断，以获得净空环境，如果全部将金属边框切断，最终将其注塑与整机金属件连接的时候加工对位难度大，强度不好保证、如果不切断，天线调谐难度大。

采用这种设计时，天线一般都会将底部的金属部件作为天线的辐射体，自由空间辐射效果不错，但是人手握的影响非常明显，尤其手握开槽部位后天线性能急剧下降。这些都是各家厂商的专利，也很难从供应链购买公开方案。

不锈钢是一种极硬的材质，虽然有了它的包裹使得机身更加坚固。但是当手机跌落在地上的一刹那，由于玻璃和不锈钢是无缝连接，手机屏幕会承受未经缓冲的冲击力。如果你的机身边角不够园润，那么一旦你失手跌落，碎屏的几率将会更高。供应链的最新消息显示，iPhone8还有望在机身中框上使用新的不锈钢锻造工艺，取代传统的CNC加工。消息人士称，iPhone8的机身设计有点类似三明治，前后是增强型玻璃外壳，中间则是金属中框，其中金属边缘使用锻造工艺的不锈钢加工而成，可增强机身强度，并降低成本、缩短生产时间。

不锈钢锻造工艺的成本要比现在的一体化CNC加工低30-50％，同时品控更加稳定。从加工方式上，锻造跟CNC切削的不同点在于，前者是一种塑形加工，利用金属的可塑性对其施加外力达到所需要的形状，现代锻造加工一般会配合模具进行生产。而CNC切削则是数控机床根据预设数值，控制刀具移除组件上不要的部份以达到所需要的形状。

据悉，苹果现有几家负责CNC加工的供应商可成科技（Catcher）、凯胜控股（Casetek）会受影响。采用新工艺后，供应链方面除了富智康（富士康子公司），苹果还将与美国供应商捷普（Jabil）合作。后者是一家成立于1966年总部位于美国佛罗里达的上市公司，曾参与iPhone4的不锈钢中框加工。

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