第一代折疊屏面世至今已有四年，越來越多的廠商入局也讓這個(gè)品類逐漸成熟。IDC數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，國內(nèi)折疊屏產(chǎn)品出貨量超過110萬部，同比增幅約為70%，其中，2022年第三季度，國內(nèi)折疊屏手機(jī)出貨量超過了100萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)約246%，創(chuàng)下了有史以來最大的單季出貨量。
2022年發(fā)布的GFK中國折疊屏智能機(jī)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告顯示，重量仍是阻礙用戶購買折疊屏手機(jī)的核心問題。如何在確保品質(zhì)和體驗(yàn)的情況下為折疊屏“減重”，是所有終端廠商攻堅(jiān)的難題。
在項(xiàng)目初期，F(xiàn)ind N2理想目標(biāo)是240g，與上一代產(chǎn)品為275g相比需要減重35克。工程師團(tuán)隊(duì)將上一代Find N全部拆解，從兩大“增重”結(jié)構(gòu)——屏幕和鉸鏈入手，到整機(jī)螺絲釘、蓋板、中框，通過新材料應(yīng)用、鉸鏈設(shè)計(jì)方案重構(gòu)、工藝優(yōu)化等技術(shù)突破，一步步探索減重的可能。
“黑色黃金”支撐板，實(shí)現(xiàn)最輕屏顯結(jié)構(gòu)
折疊屏的屏幕是柔性屏，因此在屏顯結(jié)構(gòu)的底層需要一層支撐板，確保屏幕既可實(shí)現(xiàn)彎折又有足夠的承托力。Find N的支撐板采用不銹鋼材質(zhì)，雖然有著不錯(cuò)的強(qiáng)度，但單位面積的重量較大，因此工程師們首先將減重目標(biāo)放在了支撐板的材料升級(jí)上。
提到超輕材料，首先想到的便是碳纖維。碳纖維作為一種高性能材料，因其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)常被運(yùn)用在航空、賽車、超跑中。OPPO Find N2在屏幕支撐骨架上，突破性的采用了全行業(yè)最大面積的碳纖維材料，成功減重10g，屏顯結(jié)構(gòu)比上代減重34%。
為了進(jìn)一步提升屏幕的抗沖擊能力，OPPO Find N2還對(duì)屏幕疊層進(jìn)行了升級(jí)設(shè)計(jì)、優(yōu)化屏幕與轉(zhuǎn)軸的配合關(guān)系，將用戶最容易發(fā)生的合并跌落場(chǎng)景的可靠性提升了50%。
榫卯一體化方案，成就最輕折疊屏鉸鏈
另一個(gè)給折疊屏“增重”的核心結(jié)構(gòu)件就是鉸鏈。
對(duì)于鉸鏈這種多零部件精密配合的結(jié)構(gòu)件來說，減重是個(gè)系統(tǒng)性的工程，要從設(shè)計(jì)方案上進(jìn)行重構(gòu)。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在不犧牲轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定性的情況下，通過高度集成化設(shè)計(jì)減少零部件個(gè)數(shù)，導(dǎo)入航天級(jí)MIM超韌合金縮小零部件尺寸、讓鉸鏈更加一體化和小型化，實(shí)現(xiàn)鉸鏈體積減少37%，重量減少10.4g。
Find N（左）與Find N2（右）鉸鏈對(duì)比圖
Find N2革新了鉸鏈方案，通過榫卯結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)斜板與滑軌的鏈接，簡(jiǎn)化了上一代方案中34個(gè)鉚釘。為了增加斜板的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)連接的緊密度和精準(zhǔn)度，工程師對(duì)Find N2的鉸鏈斜板材質(zhì)進(jìn)行了多輪實(shí)驗(yàn)。工程師團(tuán)隊(duì)首先嘗試了一種在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件中常用的，更輕的特種工程塑料，但在耐久實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，這種材料在注塑過程中會(huì)隨著溫度變化導(dǎo)致熱脹冷縮，出現(xiàn)表面不光滑的情況，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)影響屏幕折痕。工程師團(tuán)隊(duì)再次把目光聚焦在高強(qiáng)度復(fù)合碳纖維，通過反復(fù)調(diào)整復(fù)合材料和碳纖維的比例，實(shí)現(xiàn)重量和穩(wěn)定性的平衡，即使是長(zhǎng)時(shí)間使用也不會(huì)產(chǎn)生形變，成為了一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳選擇。
一體化之外，我們還對(duì)鉸鏈中滑軌、彈簧、凸輪等核心部件進(jìn)行了小型化處理。彈簧體積的變小必將帶來力傳導(dǎo)的衰減，我們?cè)贔ind N2上，將圓柱形螺旋彈簧，換成了剛度更大的矩形截面彈簧，并通過工藝優(yōu)化進(jìn)一步提升了彈簧剛性。矩形截面彈簧可以更充分的利用間隙空間，在彈簧空間進(jìn)一步壓縮的情況下，具有更好穩(wěn)定性以及耐疲勞強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的力值。
Find N（左）與Find N2（右）鉸鏈彈簧對(duì)比圖
另外，因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所有的扭力都是通過凸輪來提供的，隨著凸輪體積的變小，會(huì)導(dǎo)致凸輪承受更大的力。為此我們?cè)谛袠I(yè)首次導(dǎo)入全程式摩擦片機(jī)構(gòu)、并針對(duì)凸輪調(diào)試了16個(gè)版本，并在凸輪表層加鍍了一層先進(jìn)的超潤(rùn)滑涂料。該涂層材料具有極強(qiáng)的耐熱性、化學(xué)惰性和優(yōu)異的絕緣穩(wěn)定性及超潤(rùn)滑性，會(huì)減少凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦力，讓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的過渡更為順滑自然，同時(shí)也大幅減少了凸輪材料的磨損，保證耐用性。
滑軌作為彈簧、凸輪模組與斜板的重要連接部件，F(xiàn)ind N2系列的滑軌采用了航天級(jí)MIM超韌合金。相較于其他合金材料，航天級(jí)MIM超韌合金在密度，拉伸強(qiáng)度，光潔度，薄壁能力等方面均有出色表現(xiàn)，進(jìn)一步保證了滑軌的穩(wěn)定度、耐久性和堅(jiān)韌性。
整機(jī)點(diǎn)滴必較，0.001克都不放過
屏幕、鉸鏈兩大難關(guān)之外，我們也在整機(jī)范圍內(nèi)掃描更多減重可能。
Find N2在中框上進(jìn)行鋁合金中框拓?fù)鋬?yōu)化，在滿足強(qiáng)度需求基礎(chǔ)上減少冗余，減重5g；后蓋也升級(jí)為玻璃微珠纖維后殼，減重4g；屏蔽蓋、攝像頭鎂合金細(xì)節(jié)也做了相應(yīng)優(yōu)化。此外，F(xiàn)ind N2還將整機(jī)的64顆螺絲，全部替換為更輕、且手機(jī)行業(yè)從沒使用過的鈦合金螺絲釘，每顆螺絲只能減重0.015g，0.015g x64顆即是1g左右。
工程師們從一個(gè)個(gè)這樣的細(xì)節(jié)著手，不放過每一處可能性，點(diǎn)滴的嘗試下Find N2持續(xù)突破重量邊界，最終達(dá)到了233g，甚至比市面上一些主流的旗艦直板機(jī)還要輕。隨著Find N2的發(fā)布，折疊屏將迎來輕量化時(shí)代。
