今日聚焦!减重,但不减质,Find N2引领折叠屏进入轻量化时代

时间:2022-12-15 19:53:43       来源:砍柴网

第一代折叠屏面世至今已有四年,越来越多的厂商入局也让这个品类逐渐成熟。IDC数据显示,2022年上半年,国内折叠屏产品出货量超过110万部,同比增幅约为70%,其中,2022年第三季度,国内折叠屏手机出货量超过了100万台,同比增长约246%,创下了有史以来最大的单季出货量。

2022年发布的GFK中国折叠屏智能机市场发展趋势报告显示,重量仍是阻碍用户购买折叠屏手机的核心问题。如何在确保品质和体验的情况下为折叠屏“减重”,是所有终端厂商攻坚的难题。

在项目初期,Find N2理想目标是240g,与上一代产品为275g相比需要减重35克。工程师团队将上一代Find N全部拆解,从两大“增重”结构——屏幕和铰链入手,到整机螺丝钉、盖板、中框,通过新材料应用、铰链设计方案重构、工艺优化等技术突破,一步步探索减重的可能。


(资料图片仅供参考)

“黑色黄金”支撑板,实现最轻屏显结构

折叠屏的屏幕是柔性屏,因此在屏显结构的底层需要一层支撑板,确保屏幕既可实现弯折又有足够的承托力。Find N的支撑板采用不锈钢材质,虽然有着不错的强度,但单位面积的重量较大,因此工程师们首先将减重目标放在了支撑板的材料升级上。

提到超轻材料,首先想到的便是碳纤维。碳纤维作为一种高性能材料,因其质量轻、强度高的特点常被运用在航空、赛车、超跑中。OPPO Find N2在屏幕支撑骨架上,突破性的采用了全行业最大面积的碳纤维材料,成功减重10g,屏显结构比上代减重34%。

为了进一步提升屏幕的抗冲击能力,OPPO Find N2还对屏幕叠层进行了升级设计、优化屏幕与转轴的配合关系,将用户最容易发生的合并跌落场景的可靠性提升了50%。

榫卯一体化方案,成就最轻折叠屏铰链

另一个给折叠屏“增重”的核心结构件就是铰链。

对于铰链这种多零部件精密配合的结构件来说,减重是个系统性的工程,要从设计方案上进行重构。设计团队在不牺牲转轴稳定性的情况下,通过高度集成化设计减少零部件个数,导入航天级MIM超韧合金缩小零部件尺寸、让铰链更加一体化和小型化,实现铰链体积减少37%,重量减少10.4g。

Find N(左)与Find N2(右)铰链对比图

Find N2革新了铰链方案,通过榫卯结构实现斜板与滑轨的链接,简化了上一代方案中34个铆钉。为了增加斜板的强度,实现连接的紧密度和精准度,工程师对Find N2的铰链斜板材质进行了多轮实验。工程师团队首先尝试了一种在飞机发动机零部件中常用的,更轻的特种工程塑料,但在耐久实验中发现,这种材料在注塑过程中会随着温度变化导致热胀冷缩,出现表面不光滑的情况,长时间使用会影响屏幕折痕。工程师团队再次把目光聚焦在高强度复合碳纤维,通过反复调整复合材料和碳纤维的比例,实现重量和稳定性的平衡,即使是长时间使用也不会产生形变,成为了一体化结构设计的最佳选择。

一体化之外,我们还对铰链中滑轨、弹簧、凸轮等核心部件进行了小型化处理。弹簧体积的变小必将带来力传导的衰减,我们在Find N2上,将圆柱形螺旋弹簧,换成了刚度更大的矩形截面弹簧,并通过工艺优化进一步提升了弹簧刚性。矩形截面弹簧可以更充分的利用间隙空间,在弹簧空间进一步压缩的情况下,具有更好稳定性以及耐疲劳强度,实现应有的力值。

Find N(左)与Find N2(右)铰链弹簧对比图

另外,因为转动时所有的扭力都是通过凸轮来提供的,随着凸轮体积的变小,会导致凸轮承受更大的力。为此我们在行业首次导入全程式摩擦片机构、并针对凸轮调试了16个版本,并在凸轮表层加镀了一层先进的超润滑涂料。该涂层材料具有极强的耐热性、化学惰性和优异的绝缘稳定性及超润滑性,会减少凸轮转动时的摩擦力,让转动时的过渡更为顺滑自然,同时也大幅减少了凸轮材料的磨损,保证耐用性。

滑轨作为弹簧、凸轮模组与斜板的重要连接部件,Find N2系列的滑轨采用了航天级MIM超韧合金。相较于其他合金材料,航天级MIM超韧合金在密度,拉伸强度,光洁度,薄壁能力等方面均有出色表现,进一步保证了滑轨的稳定度、耐久性和坚韧性。

整机点滴必较,0.001克都不放过

屏幕、铰链两大难关之外,我们也在整机范围内扫描更多减重可能。

Find N2在中框上进行铝合金中框拓扑优化,在满足强度需求基础上减少冗余,减重5g;后盖也升级为玻璃微珠纤维后壳,减重4g;屏蔽盖、摄像头镁合金细节也做了相应优化。此外,Find N2还将整机的64颗螺丝,全部替换为更轻、且手机行业从没使用过的钛合金螺丝钉,每颗螺丝只能减重0.015g,0.015g x64颗即是1g左右。

工程师们从一个个这样的细节着手,不放过每一处可能性,点滴的尝试下Find N2持续突破重量边界,最终达到了233g,甚至比市面上一些主流的旗舰直板机还要轻。随着Find N2的发布,折叠屏将迎来轻量化时代。

关键词: 轻量化时代 质find 最新消息 科技资讯挖掘 高效读科技