一、引言
苹果公司计划对下一代iPhone手机进行换装，换上3D盖板玻璃和背板玻璃的双面玻璃设计，这使3D玻璃成为继OLED概念之后的又一全新热点，引发多家券商密集追捧。那么苹果为何要放弃现在的金属机身，改用3D曲面玻璃作为下一代iPhone手机呢？
二、苹果为何选择3D玻璃机身
3D玻璃具有轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光、坚硬、耐刮伤、耐候性佳等特点，可型塑做出3D多形状外观具有产品特殊设计新颖性与质感佳，又可增加弧形边缘触控功能带来出色的触控手感，还可完善出更好的握感体验。
除了3D玻璃自身的有点之外，苹果选择3D玻璃也是手机机身和科技发展的必然趋势。
1，OLED催化旗舰手机采用3D玻璃。
苹果手机将采用OLED屏幕，盖板玻璃需要配合做成3D形状，而背板玻璃基于握感和美观度的要求也需要升级至3D玻璃。据可靠消息，苹果2018年的全部iPhone手机都会采用OLED屏幕。3D玻璃已然成为苹果未来设计的的必然趋势。
2，手机产品的创新促使了3D玻璃再手机上的应用。
苹果显然在计划采用全新的设计，以使得iPhone与竞争产品区分开来。目前苹果很多的竞争对手都是出售使用铝制外壳的智能手机，新一代iPhone采用玻璃后壳可以实现产品差异化。
3，随着技术的发展，成本的降低、消费者的体验需求进一步推动3D玻璃的发展。
目前能做手机外壳的非金属材料通常有聚碳酸酯（塑料，功能机常用，已被淘汰）、玻璃（iPhone4用玻璃壳，证明该技术可行）、陶瓷（小米陶瓷手机产量不高）、炭纤维（成本过高）等。玻璃因其材质、手感及加工成形性等特性，属于目前非金属材料中最有可能率先应用的材料。
另外，我们的手心是有弧度的（向里），而3D后壳正好有一个相反的弧度（向外），这个背部曲线设计正好符合人体工程学，也就是握感好。而玻璃具有闪、透、亮、炫的特色，作为手机后壳时能大幅提升颜值和逼格，而3D玻璃后壳正好集合了上述的优点。,
4，4G，5G，无线充电灯等新通讯技术的发明促进了3D玻璃在手机上的应用。
无线充电、5G等新型传输方式的临近，无线频段越来越复杂，金属机壳屏蔽成为重大瓶颈，背板材料需要更换成非金属材料。以三星S7为例，采用了玻璃后壳，设计时就可以避免三段式设计，而且可以实现无线充电。
三、市面上有哪些手机品牌采用3D玻璃机身？
目前市面上也有部分手机品牌上也号称使用了3D玻璃机身。
小米Note
2015年1月，小米发布的小米Note，按官方说法，背面采用的是一种“3D玻璃”，其实就是在原本平整玻璃的边缘进行了弯曲。个人认为，这并非真实意义的3D玻璃。
小米5
2016年2月，小米5首发开卖的时标准版和高配版，后壳均为3D玻璃材质。
三星 Galaxy S7 edge
2016年2月，三星发布了一款高颜值，号称“第一曲面屏神器”的新机- Galaxy S7 edge。外观方面，三星S7 Edge采用了双面玻璃+铝合金金属边框设计，结合弧度更多的曲面屏幕，圆润的边角设计，外观大气时尚。
InFocus Infinity
2016年3月，富可视的一款名为InFocus Infinity的新机曝光，其机身号称是采用富士康最新的3D玻璃工艺，打造出了类似于钻石般的美妙观感。
根据流传出来的这组图片可以看到，InFocus Infinity正面的玻璃盖板边缘弧度远大于普通的2.5D弧面玻璃，背部更为夸张，整个玻璃后盖高低起伏而非一个平面，不规则的钻石状切面带来了更立体的效果。按照原文的意思，InFocus Infinity的3D玻璃后盖不仅视觉效果个性，通视度、光线折射等方面也很出色的效果！这款手机虽然已有工程机面世，但是并没有公布详细配置和上市时间等关键信息。
Z2 Pro 3D玻璃机身
2016年4月，联想ZUK旗舰机型 — Z2 Pro开新机发布会，并号称是“全球第一款真3D玻璃”。ZUK Z2 Pro采用的是单向单曲率热弯玻璃工艺，整体曲率玻璃的正面抗冲击性比平面玻璃要强，应力更分散。当然，如果能够使用双向曲率的近球面玻璃，则效果会更强，也需要更加繁复的加工工艺来支撑。
四、3D玻璃加工工艺
无论这些品牌是真3D玻璃机身，还是属于“3D概念”，苹果和三星都采用双面3D玻璃后，势必将带动其他品牌手机快速跟进。那么3D玻璃是如何加工成型的呢？下面由新材料在线带着大家深度解读3D玻璃的加工流程（以ZUK Z2 Pro的3D玻璃加工为例）：
3D玻璃加工流程
1.开料开孔．将玻璃片材放置在三轴开料机台面，粗砂轮刀开外形，开摄像头孔．转速达10000－12000转／min．切断面较粗糙，同时单边留0.1mm余量；
2.磨边．即侧面精磨。细砂轮，对外形及摄像头孔精加工，加工精度可达0.01mm．并将切断面精细化．
3.超声波清洗。清洗掉表面残留废渣．常规工艺不赘述。
4.玻璃热弯。平板玻璃加热软化在模具中成型，再经退火制成的曲面玻璃。根据炉体的大小和你所烧制玻璃的尺寸弧度有一定的关系，最主要的是玻璃在烧制过程中炉体内的温度要均匀，并使玻璃能均匀受热，避免应力脆裂。加热炉内部设16－22个炉温点，以监测炉内温度均匀性。
具体操作流程是：在工作中通氮保护气，并防止空气进入．炉温控制在700－750℃．产品在炉内时间为２min．因为玻璃不是结晶态物质，没有固定熔点，它是玻璃态有机化合物，在温度升高的过程中慢慢的变软，通常软化点600℃左右。温度越高，流动性会越好。软化点是我们日常见到的玻璃成品刚开始变软的温度．
下面我们将继续深入了解玻璃热弯工艺的重要延伸——模具、模具材质、模具加工。
而玻璃热弯模具在当今就是一个比较有技术性的话题了。玻璃热弯模具使用的是石墨材料。因为石墨具有硬度高、导电性好、防辐射、耐腐蚀、导热性好、成本低，而且还具有耐高温的特性，与金属升温变化具有相反的性能，温度越高，体质越硬。这样就不会存在变形的问题。因此玻璃热弯模具使用石墨材料来制作，不仅大大降低了生产成本，模具加工难度也大大的降低。
模具本体为实心，材质为石墨主材料，模具本体为石墨质凹字型矩形体，模腔为预设的曲面。其中，模腔和推板经精抛光加工，模具本体厚度为5至30毫米。有效保证了高温下的材质稳定和尺寸的一致性，提高了产品的成品率和良品率。
那么，石墨热弯模具的制造流程是怎么样的呢？下面我们来说一说制造石墨玻璃热弯模具的工艺流程。
第一步，需要选择合适的石墨材料，尽量选择石墨纯度高和石墨密度高的，否则高温热弯的时候模具很容易氧化和塌陷，这样加工热弯的时候不会产生氧化现象，也不会发生气泡洞洞的现象，还一个就是模具的寿命会大大的提高。
第二步，石墨材料在切料房切好了之后进入CNC电脑锣加工中心进行成型雕刻，碳素CNC电脑锣需加工速度快，精度高。此种模具热压出来的产品精度，是可以达到新品发布会上公布的0.025mm的热弯加工精度的。
第三步，模具成型之后就可以拿到抛光机上进行最后的石墨抛光，抛光完成，经过三次元检测仪尺寸检验，即可投入生产。
5．双面抛光。玻璃经热弯后，产品表面须经抛光．采用羊绒轮，通过调整上下抛光轮转速，对产品压力，时间控制，并辅助研磨粉或泡沫液，对玻璃产品表面精抛光，以达通透无瑕疵．
6.化学硬化。采用高纯度的硝酸钾溶液及搭配的催化剂混合加热至摄氏450℃左右，且产品在强化炉的加工时间为４-５小时。玻璃结构表面的钾离子和钠离子进行离子交换而形成强化层。硬度可达7H，提高玻璃的防划伤，抗冲击等能力。
7．丝印、喷涂。将产品LOGO字符制网版，调油墨，辅以定位治具，将字符印在产品凹面。烤干，上治具，调漆，钛晶黑／陶瓷白，往复喷涂。烤干。
8．AF coating 处理。防止指纹及油污不易粘附且轻易擦除。表面顺滑，手感舒适，不易刮花。增加玻璃表面耐磨性。
下面我们具体讲一下防指纹处理的工艺流程。
①．前处理：使用弱碱性清洗剂或溶剂去除基材表面油分、水分等污迹，通过超声波清洗效果更好；
②．将AF药液镀在产品表面成膜；
③．烘烤：喷涂后取出玻璃，放入烤箱（120度，30分钟），视具体要求及产品情况调整至最佳；
④．清洁：产品清洁后，成品包装。
五、3D玻璃厂商的技术路线
目前很多玻璃及玻璃深加工厂商也在纷纷布局3D玻璃行业，部分企业也从中脱颖而出。但是各3D玻璃企业的技术发展路线有所侧重和差异，以下是部分3D玻璃厂商的技术路线：
美国康宁
技术路线：关注3D玻璃的热压成型工艺、成套设备、模具制造等。其3D玻璃领域的专利数量虽然不多但质量上乘，例如CN103732548A公开的制造系统是对热压法制备3D玻璃相关技术的高度集成。
蓝思科技
技术路线：关注热压成型、抛光、丝印、模具制造等相关设备及工艺，例如：研磨抛光设备、3D和异型玻璃热加工设备及模具、3D玻璃丝印网版设备等。
东莞劲胜
技术路线：关注于手机玻璃精雕、压缩注塑成型、丝印、模具等技术。
浙江星星
技术路线：关注于3D玻璃的热压成型、精雕加工、切割刀具、定位装置。例如：一种可穿戴式智能设备的3D玻璃面板的加工方法，包括：外形加工、装载和清洗、预加热、热压成型和清洗取出的步骤。本发明能够一次性加工出高质量的3D玻璃面板。
相关技术路线来自IPR daily
六、3D玻璃机身工艺难点
3D曲面盖板玻璃在智能手机上的使用，并不是由苹果最早开始的，然而苹果总能作为行业风向标将会引发3D玻璃新概念。
但是3D玻璃作为手机机身就一定合适吗？这个真不一定。就目前而言，目前3D玻璃的加工过程工艺复杂且人力成本高、良品率较低。虽然现在没有证据表明3D玻璃比纯平玻璃更易碎，但我们知道，现在的3D玻璃多是在原纯平玻璃上进行再次打磨加工造成的（比如加热压弧、削薄等），如此玻璃机身要具备很高的抗摔性能，在技术和设计方面还需要有诸多讲究。
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.
3D玻璃四大加工难度
以三星S6 Edge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S6 Edge初期也曾一度有良率仅50%和供货不足的传闻。
前不久在一次媒体会议上，iPhone长期机身供应商台湾铠胜集团的一位发言人表示，“按照目前的订单规划来看，至少未来1-2年之内不会有玻璃机身的iPhone。”这也就意味着今年的iPhone 7、明年的iPhone 7s都依然会是金属机身，就算苹果要重回玻璃机身，最快也得等到2019年的iPhone 8才会实现。
那么到底玻璃机身是否回取代金属成为手机机身材料的新风向标，这还需要看消费者是否买单。目前，全金属手机一直是整个行业的热点，铝是当前综合性能最好，性价比最佳的智能手机机身材料。自从苹果将CNC金属一体成型，也就是Unibody一体成型机身工艺在iPhone5上得以实现以来，手机行业并刮起了全金属手机的狂潮。
金属机身手机品牌一览
七、结语
金属机身材料具有质感出众、散热效果好的优点，但缺点是热量导致手感不适、因手机的射频信号问题，机身会被分割成几段；而玻璃机身材料具有轻薄、透明洁净、美观，3D设计符合人体结构和未来无线充电的发展需求等优点，但脆性和加工工艺及高成本依旧是其无法逃避的问题。
之前，苹果4代前后壳使用的是大猩猩玻璃，5代后盖采用的则是铝合金加陶瓷玻璃材质。苹果在使用玻璃材质作为机身材料方面也积累了一定的技术和经验。苹果引领手机设计新风向，从塑料-玻璃-金属，再次回归玻璃，是市场不断推动的结果。
未来，苹果何时能将双面3D玻璃的设计用于新一代苹果机身上，金属机身现有的地位是否会被玻璃机身取代，玻璃机身是否会再一次引领新方向，作为一体加工的铝合金，未来将走多远？这是留给整个手机产业链及消费者的问题。
八、3D玻璃企业导航
文末附部分3D玻璃相关企业介绍（如果您是3D玻璃相关厂商，欢迎给我们留言，加入3D玻璃企业导航。）
