Faltbare Smartphones stellen Ingenieure vor große Herausforderungen, insbesondere bei der Entwicklung robuster und langlebiger Scharniere. OPPO hat mit seinem neuen Modell Find N5 das Ziel verfolgt, eines der schlankesten und widerstandsfähigsten faltbaren Smartphones auf den Markt zu bringen. Dabei kam 3D-Druck-Technologie von Bright Laser Technologies (BLT) zum Einsatz.
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Ein zentrales Problem bei faltbaren Displays ist das sogenannte „Screen Creasing“, also Faltenbildung im Display durch mechanische Belastung beim wiederholten Auf- und Zuklappen. Zudem müssen die Scharniere mehreren hunderttausend Faltzyklen standhalten, ohne an Stabilität zu verlieren. Ein weiteres Kriterium ist das Gewicht: In vielen faltbaren Smartphones macht das Scharnier mehr als zehn Prozent des Gesamtgewichts aus. OPPO setzte daher auf eine Neuentwicklung der Scharniertechnologie, die mit additiv gefertigten Titanbauteilen realisiert wurde.
Titan-3D-Druck für präzisere und leichtere Bauteile
BLT unterstützte OPPO mit seiner Metall-3D-Drucktechnologie und lieferte speziell entwickelte Titanbauteile für das Scharnier. Durch die Fertigung mit Titan konnte das Gewicht reduziert werden, während gleichzeitig die strukturelle Festigkeit erhalten blieb. Dank des additiven Fertigungsverfahrens war es möglich, komplexe Designs zu realisieren, die mit herkömmlichen Herstellungsmethoden schwer umsetzbar wären.
Durch optimierte Fertigungsprozesse konnte die Dicke des Scharniers von ursprünglich 0,3 mm auf nur noch 0,15 mm halbiert werden, ohne an Stabilität einzubüßen. Gleichzeitig wurde die strukturelle Festigkeit um 120 % gesteigert. Die erhöhte Steifigkeit reduzierte auch die Faltenbildung auf dem Display um 36 %.
Ein weiterer Fokus lag auf der Langlebigkeit der Komponenten. Das neue Scharnierdesign wurde unter extremen Temperaturbedingungen von -20 °C bis 50 °C getestet und hat dabei 100.000 Faltzyklen ohne strukturelle Beeinträchtigungen überstanden. Das Find N5 erhielt zudem zwei Zertifizierungen von TÜV Rheinland.
Präzisionsfertigung für leistungsfähigere Scharniere
Neben der Materialwahl spielte die strukturelle Optimierung eine entscheidende Rolle. BLT entwickelte unter anderem eine speziell geformte Flügelplatte innerhalb des Scharniers, die den Biegeradius vergrößert und so den mechanischen Stress auf das flexible Display reduziert. Dies trägt maßgeblich dazu bei, langfristig Faltenbildung zu minimieren.
Ein weiteres zentrales Element ist der mittlere Drehrahmen der Außenschale, der als Stoßdämpfer dient. Er absorbiert mechanische Belastungen, die beispielsweise durch Stürze entstehen, und verbessert damit die allgemeine Haltbarkeit des Geräts.
Mit der Möglichkeit, 300 Scharniere innerhalb von nur 25 Stunden zu fertigen, zeigt BLT, wie effizient Metall-3D-Druck in der Massenproduktion eingesetzt werden kann. Diese Technologie ermöglicht nicht nur dünnere und leichtere Designs, sondern auch langlebigere und widerstandsfähigere Produkte.
