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2019年08月30日 | 你的手机颜色会渐变吗？
2019-08-30 来源：知乎日报
通常来说，我们判断一项工艺难不难，主要是看两个维度：
一、原理层面上的实现难度；
二、工艺制程的良率可控程度。
首先，可以明确的是，这类工艺都已经是有理论基础的成熟工艺，也就是在原理层面上已经解决了实现问题。所以难点并不在于工艺本身的可实现性，而落在了制程中对最终效果以及良率的把控上。
可以实现这类渐变、光晕效果的工艺，目前主流的有 PVD 镀膜（Physical Vapor Deposition，物理气相沈积）、各种转印（热转印、水转印等）、喷涂、IML（In Molding Label，模内注塑）、磁性油墨等等。前面举例这些是相对成熟可控的，应用得比较多。所谓成熟可控，是指工艺流程中的各个环节可量化、可数控的比例相对较大，可以通过一些方法和经验得到与设计尽可能接近的可量产成品。
这恰恰就是难点所在。
以最简单的喷涂[1]为例（为方便外行的朋友理解，以下描述均作简化处理），如果要在一块较平坦的外壳上实现渐变色，需要用喷枪先在壳料的一侧以某个倾斜角度对素材（未处理的壳料）喷射事先调制好的油漆，待这一层油漆干透后，再从另一侧以某一角度喷涂，中间重叠过渡的部分就会形成一个渐变的效果。但是实际的工序不会这么简单，比如素材在上色前可能需要做一些预处理（视不同工艺），上漆之前需要上一道底漆（底漆使用什么配方视工艺而定），两种颜色的漆可能需要加入其它成分（比如珠光粉、金属粉末等），两次喷涂之间可能需要一道遮挡物以控制喷涂范围，全部漆上完之后还需要 UV 固化，甚至二次喷涂等后工序。
即便以上描述已经做了简化处理，但仍然可以感受到，这个过程当中实际上是存在一个不可控的空间的，也就是两道颜色叠加过渡的部分不是精准数控的。这个非精确控制的空间存在于以上所说的包括 PVD、转印、喷涂、IML、磁性油墨等各项工艺当中，区别在于，不同工艺在精准程度的控制能力上。比如通过入射角度、喷射速度、粘稠度、膜的厚度等各项参数来控制，但这些参数本身也具有一定的非可控性和随机性。
再比如 PVD 镀膜，可以通过镀层的厚度变化来实现不同视角下不同光泽的变化，那么哪个位置厚哪个位置薄？如何控制不同位置的镀层厚度？这些都不是像 CNC 那样，可以依靠机械手段严格按照 3D 图纸来精细化加工的。
所以，这类工艺在制程上的上下限也比一般的工艺要宽，因为定窄了可能没法儿出货。
这里顺带简单介绍一下什么叫上下限。由于制造工艺会受到制程、材料特性、生产管控水平等因素存在公差，那么我们在制程上就需要针对这个公差制定一个标准和可接受的范围。比如一个外壳的标注尺寸是 30±0.05mm，那意思就是说，只要这个供应商生产出来的壳料尺寸控制在 29.95~30.05mm 这个范围之内，那就是允许的，可以入库的，超出这个范围（按照一定百分比，例如 1%的不良率）的物料，就需要根据商务条款进行处理（可能直接报废，可能退回修改，也可能基于某些特殊情况而允许入库）。
了解了公差这个概念后，大家就可以理解，为什么有一些手机明明是同一个造型，但不同颜色的价格居然会不一样，这就是因为不同颜色的良率是不一样的。有时候，厂商会为了保证产品的一致性，不放宽上下限，以牺牲良率的方式来确保品质，但良率低了，价格自然要高。
比如曾经某些手机采用陶瓷作为机身材料，下一代就没再用了，就是因为陶瓷本身的不良率居高不下（非常非常高），导致成本太高，无法形成良性循环。再比如一些常被吐槽的问题，手机边框夹头发、屏幕松动、按键异响等，都属于公差和良率管控的问题。有些时候，为了保证良率，保证可出货，也会视情况故意放大上下限。
所以，一项工艺的制程当中数控化程度越高，就意味着良率越高，可量产性越高。
然而以上提到的实现渐变色效果的这些工艺当中，除了 IML 以外，均存在比较大（与 IML 相比而言）的随机空间，这就导致公差的范围和良率都会是很头疼的问题。尽管 IML 可以做到非常好的形变控制，但对素材本身的造型也有相对应的要求，这就对了设计有了一些限制，比如手机外壳的深度太大的话就难以实现了。
但是为了量产，各厂商和供应商们也是想尽了一切办法来提高可控性。
比如上面提到的喷射角度，这就需要相对应的治具、夹具（用于固定壳料的辅助零件）来配合喷枪，又或者是油漆本身的流动性、添加物来改善或掩盖某些容易出现的瑕疵。
然而，这些方法，都是需要试和找的。
尽管供应商在渐变色工艺上会有一系列标准的做法，但是在面对不同的客户时，都需要进行一些具体的、定制化的制程改造，甚至是和客户一起研发（例如 Jony Ive 曾在 SARS 期间常驻珠三角长达三个月，为了改良 iPhone 的氧化制程）。
这个过程，就是从设计到量产中最大的难点所在。因为这个过程需要设计师和供应商不断地互相磨合、互相试探底线、共同探讨改良的机会，只有通过不断地、大量的、不厌其烦地试错，才能找到一个合适的度，既满足设计的实现，又有合适的良率，既对得起用户，又照顾到品牌的脸面，还能让品牌和供应商都有钱赚。
然而实际上，这些手机所用到的渐变工艺，往往不仅仅是单一的一种工艺，而是多种工艺的搭配组合，这其中的研发、生产成本可就相当大了。
但为什么有些低价型号也陆续出现这些渐变色工艺了呢？
因为制造工艺的边际成本是越来越低的，只要越来越多的产品在使用同一类工艺，那么这项工艺的价格就会越来越低，产品也会越来越便宜。但是，价格的降低是因为数量和总利润的增长，并不意味真实制造成本的必然下降或良率的必然上升，只是供应商调低了自己的利润率而已，因为数量可以吸收掉那些不良品带来的损失。这也是新工艺总是先出现在高端产品中，待出货量达到一定规模后再下放到低端产品线的主要原因之一。
史海拾趣
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