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揭秘防水原理防水设计真的很难吗iyiou.com

来源: 作者: 2019-03-11 17:34:03

揭秘防水原理 防水设计真的很难吗?

智能已经成为我们每个人生活必备工具,不仅做为通讯工具,还能充当数码相机、游戏机、电子邮箱甚至是钱包,它能带给我们便捷、欢乐、感动, 也会带给我们小小的伤痛。用户的痛点是什么?进水或许就是你的答案;如果你的不具备防水功能,而又意外掉到水里,你可能会遇到一 系列的麻烦,很多用户甚至不止一次的遇到这样的情况,于情于财都让人难以接受。目前已经有一些厂商推出过防水,比如:Moto、索尼、三星 等。虽然已有不少防水上市,但多数主流智能依然不具备防水性能。

揭秘防水原理 防水设计真的很难吗?

早年的防水,大多是被动式防水。多采用加保护塞的方式来防水,由此造成了在厚度以及重量上皆不尽人意。重要的是,随着时间的推移,上的防水塞将逐渐老化,导致防水失效,防水性能无法得到保证。

防水发展史上的几位奠基者

爱立信R250 PRO(图片引自The Verge)

早在1999年,爱立信推出了全球防水爱立信R250 PRO,该机采用镁金属机身设计,缝隙中加入橡胶处理,此外还对诸多细节做了特殊处理,保证了该机的防水性能,该机成为了后来防水的模仿对象。

摩托罗拉Defy(图片引自The Verge)

进 入智能时代,摩托罗拉Defy的成功为智能防水带来了可行性。值得注意的是,厚重刻板的三防显然得不到用户的厚爱,在2012年,索尼移 动将防尘防水功能列入到设计的重点,从Xperia Acro S开始,到轻薄的Xperia Z L36h,再到Xperia Z3+在防水技 术上带来新突破,Xperia Z3+在USB接口采用Capless无盖裸露的防水技术,防水级别达到IP65/IP68水准。

索尼 Xperia Z3+

索尼对于防水技术的执着影响了很多厂商,在2016年CES上,三星Galaxy S7的发布,再次把防水功能拉入了旗舰智能的行列。

IPXX防护等级概念

防护标准等级(图片引自新浪微博)

这里的IP是国际防护标准等级;简而言之,IPXX中XX两位数字分别代表防尘和防水等级,其中防尘等级从0~6,防水等级则从0~8。

个X指的是防止外物和灰尘侵入的等级,用的标数来判断其防护能力:

防尘能力等级(图片引自新浪微博)

对于设备而言,防尘5级意味着设备已经有了较好的防尘效果,虽不能完全防止灰尘侵入,但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作;6级则是完全防止灰尘侵入,所有接口等部位都密封完全,是与内部元器件完全隔绝。

第二个X是指防水等级,是由国际工业防水等级标准IPX和日本工业防水标准的JIS等级的统一制定标准,用的标数将将防水能力分为9级:

防水能力等级(图片引自百度贴吧)

简 单来说,对于一些防水性能一般的,只要做到6级及以下的防溅水能力,就能够防止一些生活洒水和雨水入侵到内,7级意味着设备在1米以内的水中,可 以承受长达30分钟的浸泡而内部不进水,8级标准则更进一步,可以保证设备在1.5米以下的水中进浸泡30分钟内安然无恙。

通常采用的防水设计

防水其实并没有什么黑科技,防水普遍采用的方法就是密封胶、橡胶圈、防水膜、纳米涂层。通常容易进水的部位:壳、听筒、扬声器、USB接口、实体按键等部件。

三星Galaxy S7后盖/屏幕防水设计(图片引自ifixit)

首先,外部防水设计,壳/屏幕通常使用了大量的密封胶粘合来有效密封,起到防水作用。

三星Galaxy S7听筒防水设计(图片引自新浪微博)

其次,听筒、扬声器、麦克风使用防尘防水的膜放在外壳里面进行防水,防水膜能够在保持密闭的情况下加入呈状的泄压孔,可以理解为透气不透水。

三星Galaxy S7采用的橡胶圈防水设计(图片引自ifixit)

在耳机接口、USB接口、卡槽、实体按键与机身之间的缝隙通常使用橡胶圈来密封,从而达到防水的效果。

接口防水设计(左为防水薄膜防水/右为胶塞防水)

在耳机接口和USB接口的内部处理上,早期的设计通常是在端口处采用防水胶塞来防水,现在随着技术不断的进步,端口都采用裸露式的防水设计,内置纳米涂层/防雨薄膜等。

※注:三 星Galaxy S7采用了GORE-TEX(戈尔特斯)的防雨薄膜,其材料本身轻、薄、坚固和耐用,它具有防水、透气和防风功能;GORE-TEX薄膜 材料的防水原理也很简单,其每平方英寸有90亿个极微小细孔的薄膜,尽管这些微孔的体积是水分子的七百倍,但是仅为液态水滴的两万分之一,所以水分子可以 以水蒸汽的形式排出,外侧水滴却无法进入。

至于防水主板,厂商通常在主板上增加一层防水涂层,让主板具备实现一定的防水能力的。使用这种防水涂层后,滴到主板上的水会很容易流下来,而不会因为水的表面也无法描摩张力而吸在主板上。

防水功能没有被智能广泛配备的原因?

1、为了节省成本:

防水设计成本将大大增加(图片引自58pic)

(1)在扬声器、听筒、麦克风都增加一层防水膜,材料成本可能在20元左右;

(2)屏幕/后壳与中框之间的缝隙,通常采用密封胶来处理,增加成本;

(3)USB接口、耳机接口、实体按键与机身之间的缝隙,通常采用橡胶圈来处理,成本再次提升;

(4)如果USB接口、耳机接口内部结构设计将采用防水技术,继续增加成本;

(5)机身材质也要考虑防水性能,成本可能还要增加;

(6)防水在量产前后,必须经过实验室的质量检测,费用不菲。

成本增加或许是遏制防水性能普及的一个重要的因素。

2、制程难度升级

代工厂商(图片引自snxw)

如果采用防水设计,代工厂将增加工序,生产难度、良品率将会受到影响,一系列的制程需求对于代工厂商来说要求较高,如果订单量较大,产能可能出现问题。

写在

总体来看,防水的设计并不难,只是在成本有所提升、制程难度小幅增加,笔者认为这些因素都在可控制范围之内。其实,防水的意义在于保险,相信绝大多数用户不会因为具备防水特性而刻意去挑战的防水性能,只是希望智能能够适应更为复杂的使用场景,让我们使用可以变得更加自由。

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