手机金属中框的产业布局，铝合金、不锈钢、液态金属，你站哪边？

5G时代临近，行业从“金属外壳+金属中框”向 “双面玻璃+金属中框”的产业转变，手机的主屏面积不断增加，厚度往超薄型发展，手机框架的强度急需增强，加工技术壁垒亟待突破，这将显著提高金属中框产业价值空间。

据有关数据推算，假设双玻璃的渗透率每年以5%递增，金属中框平均单价在 200~180 元间，随着工艺的成熟，每年以10元递减，测算与双玻璃相匹配的中框市场规模如下：

数据来源：西南证券

金属中框在双玻璃设计中不可或缺，特别在3D玻璃设计下，必须要高强度的金属中框支撑整个机身部件，并承载内部结构件、功能模块、PCB主板等。

#金属中框加工工艺#

开粗

T处理

纳米注塑

CNC精加工

CNC钻孔

CNC磨边

阳极氧化

PVD

镭射

动图来源：YouTube，新材料在线整理

长期以来，铝合金因其质轻、价廉、易加工等优点，一直都担当着手机中框材质的主角。

而随着手机向全面屏、超薄型发展，要保持机身强度和对大屏的支撑，需要更高强度的金属中框，高强铝合金、不锈钢及“液态金属”（非晶合金）均是不错的“候选者”。

华为P20铝合金中框 图片来源华为官网

iPhone X不锈钢中框 图片来源Apple官网

图灵手机液态金属中框 图片来源图灵官网

中框材质多样化的局面，原因还是材质本身各有千秋但均存在难以突破的缺点。

今天，小编带大家一起对比一下铝合金中框、不锈钢中框以及液态金属中框，你站哪一边呢？

一． 材料的物理性能

铝合金：铝合金材料非常轻，比重只有不锈钢的三分之一；强度低，容易导致手机被折弯、坐弯等情况；自iPhone6的“弯曲门”事件后，iPhone6S采用了7系列航空铝合金，强度可达到700 MPa，但该系列合金耐腐蚀性能差，容易造成应力腐蚀。
而且铝合金硬度只有150左右，相对较软的性能会导致铝合金中框磕碰留痕，影响美观。

图片来源：新材料在线^®

不锈钢：最普通的304不锈钢强度就达到520 MPa，常见不锈钢强度多在1300~1400 MPa之间，不锈钢的维氏硬度大约200，相对较高的强度和硬度能够满足大屏双面玻璃的支撑，iPhoneX的中框设计也回归了不锈钢。
但不锈钢材质散热性能差，其导热系数只有14 /W·(m·k)（铝合金：204/W·(m·k)），长期散热不良，会导致电子元器件加快老化；而且比重较大，会加重整机重量。

液态金属（非晶合金）：液态金属强度为传统高强钢的 2~3倍，超过镁铝合金的10倍，此外还具有高硬度、高耐磨性，耐腐蚀性，良好的散热性，而且既轻又薄，作为手机中框，液态金属具有显著的优势。

二． 加工工艺

铝合金：铝合金可以采用锻压+少量CNC，冲压+少量CNC等工艺结合，可以降低材料成本和CNC加工时间；铝合金材料染色性强，阳极氧化工艺成熟，更容易加工出高档、美观、多样的外观效果。

铝合金中框40+成型工艺

不锈钢：硬度高，CNC机加性能差，加工时间和刀具磨损较铝合金提高一倍。

不锈钢中框一般靠PVD工艺上色，主流设计是抛光后，再经PVD做出高亮效果，相对于铝合金，其颜色种类单一。

不锈钢锻造+CNC全30道工艺

小米4不锈钢中框艺术之旅 图片来自小米官网

液态金属（非晶合金）：液态金属可以像塑料一样通过注塑、压铸等工艺得到理想的形状，轻薄小巧，一次性成型，在工艺上接近“净成形”，省却大量的后加工。

液态金属理论上可以做出多种颜色，但现在尝试的还很少，目前主要的着色方法是PVD，阳极氧化理论上也可以。

液态金属中框加工工艺

三． 成本及可量产性

铝合金：铝合金中框仍然是目前应用最多的金属中框，其成本较低，工艺成熟，早已实现量产。

不锈钢：由于不锈钢硬度高，CNC加工难度大，导致其成本较高，耗时较长，而且加工良率也比较低，目前并没有被主流厂家所普及，除了苹果之外，主流厂家中小米在MI4、MI6使用不锈钢，到MI8却放弃不锈钢转为铝7系合金。不锈钢中框要实现大规模量产，急需解决工艺和成本问题。

液态金属（非晶合金）： 液态金属虽然集众多优点于一身，成本也低于不锈钢，但目前除了图灵手机，没有第二个厂家真正采用；这是因为液态金属的技术壁垒很高，所采用的设备要求也高，再加上生产的企业也比较少，产能太低，垄断性强，还未形成完整的产业链，因此，液态金属距离量产还有很长的路要走。

附金属中框生产厂家：

液态金属厂家：

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