聊聊［自己制作手机 之 手机壳］

自己制作一部手机，手机壳从哪里来？

定制手机壳的途径

3D打印技术
使用3D建模软件（如Fusion 360或Tinkercad）设计手机壳模型，通过PLA或TPU材料打印。TPU柔性材料更适合防摔需求，需根据手机尺寸精确建模，预留按键和接口位置。

手工改造现有外壳
购买通用手机壳（如透明硬壳）进行DIY改造。可用丙烯颜料喷涂、贴纸装饰，或使用热风枪软化局部区域重塑造型。需确保改造不影响散热和功能接口。

CNC加工金属/木质外壳
通过CAD设计图纸，用CNC机床切削铝板或木板。金属壳需考虑信号屏蔽问题（预留天线窗口），木质壳需防水涂层处理。适合小批量生产，成本较高。

购买现成外壳的渠道

开源硬件供应商
部分模块化手机（如Fairphone、PinePhone）提供官方可替换外壳，兼容标准尺寸。第三方厂商可能提供定制配色或材质选项。

电商平台定制服务
阿里巴巴、淘宝等平台支持上传LOGO或图案的批量定制。最低起订量通常为50-100件，可选硅胶、PC、金属等多种材质。

二手拆机配件
从eBay或闲鱼购买旧手机拆机外壳，需核对机型兼容性。部分经典机型（如iPhone 4）仍有第三方复刻外壳流通。

无外壳的替代方案

环氧树脂灌封
直接在主板上浇筑环氧树脂实现“无壳化”，仅适用于极端环境使用的设备。会彻底丧失可维修性，需提前测试散热性能。

模块化框架结构
采用积木式金属框架固定主板和屏幕，通过螺丝组装。参考DIY社区（如Hackaday）的开源设计，需自行加工连接件。

3D 打印手机壳制作方法

准备3D模型文件
从开源平台（如Thingiverse）下载现成手机壳模型，或使用建模软件（Blender、Fusion 360）自定义设计。需确保模型尺寸与手机型号完全匹配，预留摄像头、按键等开口位置。

选择打印材料
推荐使用TPU（热塑性聚氨酯）材料，具备柔韧性、抗冲击性和耐磨性，适合日常使用。PLA材料较硬，适合装饰性外壳但保护性较差。打印前需根据材料调整打印机参数。

设置打印机参数
TPU材料建议参数：打印温度220-240℃，热床温度60℃，打印速度30-50mm/s，层高0.2mm。开启回缩功能减少拉丝，使用带有柔性板的热床增强附着力。

后期处理
去除支撑结构和毛边，可用砂纸打磨边缘。对于TPU材料，可尝试热处理（如热水浸泡）提升表面光滑度。若需个性化，使用丙烯颜料或喷漆进行上色。

个性化设计技巧

镂空与纹理
在模型表面添加几何图案或文字镂空，减轻重量且增强美观。使用软件生成参数化纹理（如蜂窝结构），提升握持感。

模块化设计
设计可拆卸的配件插槽，如卡扣式指环支架、磁吸模块等。通过预留接口实现功能扩展。

透明与混色效果
选用透明TPU材料打印，内部嵌入LED灯带创造发光效果。使用双挤出打印机实现渐变混色，或手动暂停换色制作分段色彩。

常见问题解决方案

模型翘边问题
确保热床温度稳定，喷涂PVP胶水或使用美纹胶带增强附着。模型边缘添加圆角或鼠耳结构（Brim）减少应力集中。

孔位偏差校准
打印前用卡尺测量手机实体尺寸，重点核对充电口、音量键等细节。模型设计时预留0.5mm公差避免过紧。

强度优化
对易损部位（如边角）增加壁厚至2mm以上。采用网格状内部填充结构（密度20%-30%）平衡重量和抗摔性。

CNC加工金属/木质手机壳的流程

材料选择
金属材质通常选用铝合金（如6061、7075）或不锈钢（304/316），兼顾轻量化和强度；木质材质推荐硬木（如胡桃木、樱桃木、黑檀木），需注意木材的稳定性和防潮处理。

设计与建模
使用CAD软件（如SolidWorks、Fusion 360）设计外壳三维模型，需预留按键、摄像头、接口等位置。金属外壳建议厚度≥1.2mm，木质外壳建议厚度≥2mm以保障结构强度。

刀具与参数设置
金属加工选用硬质合金铣刀（如4刃立铣刀），主轴转速8000-15000 RPM，进给速度800-1200 mm/min；木质加工选用螺旋铣刀，转速12000-18000 RPM，进给速度1000-1500 mm/min。均需添加冷却液（金属）或吸尘装置（木材）。

装夹与定位
使用精密虎钳或真空吸盘固定材料，金属坯料需预先铣平基准面，木质坯料需确保无翘曲。采用边定位或销孔定位保证加工精度（误差≤0.05mm）。

后处理工艺
金属外壳需进行喷砂（120-200目氧化铝）、阳极氧化（可选颜色）或激光雕刻；木质外壳需砂纸打磨（400-1000目）、木蜡油涂装或UV固化处理。

成本与时间估算

金属外壳
铝材成本约￥50-80/件（100件起订），加工时间15-20分钟/件，表面处理附加费￥20-30/件。

木质外壳
硬木成本￥30-60/件（受纹理等级影响），加工时间10-15分钟/件，手工打磨需额外5-8分钟/件。

常见问题解决方案

金属加工变形
采用分层铣削策略（每层切深≤0.5mm），加工前进行应力释放热处理（如铝合金T6处理）。

木材开裂
控制加工环境湿度（40%-60%），优先选用窑干木材，加工后立即涂装封闭剂。

精度不足
检查刀具磨损（金属加工每10件更换刀片），木质加工需使用压缩空气清洁装夹面。