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中國科技自信再添一把火

虎嗅網(wǎng) 整合編輯:太平洋科技 發(fā)布于:2025-02-16 23:04

在科技舞臺上,中國正以一種前所未有的姿態(tài)崛起。

從嫦娥飛船月球取壤,到若隱若現(xiàn)的第六代戰(zhàn)斗機,再到低成本、高效的Deepseek 人工智能大模型橫空出世,相繼而來的成果,逐步點燃了國人的科技自信。

里程碑式成就之外,有人關(guān)注中國產(chǎn)業(yè)成就。作為歐洲重要的金融機構(gòu),德意志銀行對中國企業(yè)在5G通信、人工智能、半導(dǎo)體、新能源汽車等領(lǐng)域的技術(shù)突破給予了高度評價。特別是新能源汽車領(lǐng)域的創(chuàng)新,被德銀視為中國科技企業(yè)在全球市場競爭力的重要體現(xiàn)。

2025年開局,即將到來的OPPO Find N5上面所體現(xiàn)的超薄增材制造工藝,或?qū)⒃诰苤圃煨袠I(yè)上,給中國科技自信、自強,再添一把火。

一部厚度僅8.93毫米的折疊屏手機OPPO Find N5,正用顛覆性的3D金屬打印技術(shù),向世界展示中國制造的硬核實力。能做到如此之薄,并非一蹴而就,而是經(jīng)年理想與現(xiàn)實碰撞,技術(shù)與需求互攻、互激的結(jié)果。

輕薄基因遇上3D打印

2012年,在功能機轉(zhuǎn)智能機的時候,OPPO的結(jié)構(gòu)工程師李明陽,和幾個伙伴一起,私下里琢磨出了當時全球最薄的Finder。投入市場后,以輕薄設(shè)計和強大的功能,獲得了市場青睞,順利地幫OPPO度過了轉(zhuǎn)型期陣痛。

2016年,OPPO推出R9手機,當年銷量突破2000萬臺。輕薄機身與閃充技術(shù),是當年大賣的兩大原因。至此, OPPO產(chǎn)品基因內(nèi)置了輕薄元素。

如今折疊屏手機時代,怎么做得更薄?

李明陽帶著張前等小伙伴一起琢磨。通過Find N、N2和N3的摸索,水滴型鉸鏈、一體化機身、超薄柔性屏幕等技術(shù)不斷被投放到手機上,OPPO的折疊屏手機做出了一些特色。

但是,要想把機身做到9毫米內(nèi),這些還不夠。原因很簡單,手機整體做薄,要繼續(xù)把連接兩塊屏幕的軸減窄,水滴夾角變小,堆疊更合理。推導(dǎo)下來,整軸設(shè)計改變?yōu)槲遢S四簧結(jié)構(gòu),零件(包括中板、翼板)要小型化、輕量化。

延續(xù)之前材料與加工方式,輕薄空間幾乎已開發(fā)至極限。第四代折疊屏手機Find N5上要想在厚度上有所突破,要大膽走一條不尋常路。

當OPPO團隊為Find N5的鉸鏈厚度犯難時,一家名為鉑力特的企業(yè)進入視野。這家由西安交通大學(xué)黃衛(wèi)東教授與薛蕾博士于2011年創(chuàng)立的公司,專注金屬3D打印技術(shù)十余年,曾造出中國首臺自主金屬打印機,甚至將技術(shù)送上太空——從火箭發(fā)動機到人造骨骼,鉑力特的“增材制造”早已在高端領(lǐng)域大放異彩。

但消費電子是另一片戰(zhàn)場。過去,3D打印多用于小批量定制,而Find N5鉸鏈需要量產(chǎn)10萬臺級別起——這相當于用造衛(wèi)星的技術(shù)做手機零件。更棘手的是,鈦合金粉末需以±0.02毫米的精度堆疊成0.15毫米薄片,稍有不慎就會變形。

“醫(yī)療和航天訂單再多,也比不上手機行業(yè)的量產(chǎn)考驗!便K力特深圳負責人麻東坦言。2018年,公司南下深圳布局消費電子,但首次接到手機核心部件訂單時,連他都捏了把汗:產(chǎn)線要升級、資源要加碼,甚至要向西安總部“搬救兵”。

這場冒險最終被一個信念點燃——若能將航空航天應(yīng)用的技術(shù)塞進手機,中國精密制造的話語權(quán),或許就藏在這8.93毫米的厚度里。

量產(chǎn)突破“三重門”

Find N5 的鉸鏈翼板厚度要求為0.15毫米,如此薄的零件在打印過程中極易受到外力影響而變形。特別是在鋪粉過程中,刮刀的運動可能會對已成型的超薄層產(chǎn)生沖擊,導(dǎo)致零件形變或位移。這是OPPO和麻東面臨的第一個難題:超薄零件變形。

“看翼板邊緣,是不是有點變形?”O(jiān)PPO 結(jié)構(gòu)工程師張前看著首批打樣,讓大家都一起來把把關(guān)。他是 Find N5 項目的核心成員之一,對與鉑力特對接成敗負責。他深知,這個項目的成功與否,不僅關(guān)系到 OPPO 在折疊屏領(lǐng)域的突破,更關(guān)乎中國手機行業(yè)在精密制造上的突破。

通常,遇到問題,麻東都會聯(lián)系雙方技術(shù)人員現(xiàn)場解決。經(jīng)過多次討論和試驗,他們決定采用一種特殊的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計,類似于“鳥巢”結(jié)構(gòu),將多個零件捆綁打印,利用結(jié)構(gòu)互撐降低局部變形風險。同時,通過優(yōu)化激光參數(shù)和打印路徑,進一步減少零件在打印過程中的應(yīng)力。

經(jīng)過數(shù)周的努力,新的設(shè)計終于成功解決了超薄零件的變形問題,還提高了零件的穩(wěn)定性,確保了打印精度。

麻東和張前面臨的第二個難題:殘余應(yīng)力控制。金屬打印過程中,鈦合金在激光瞬時高溫熔化后急速冷卻,容易在零件內(nèi)部產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。這種應(yīng)力可能導(dǎo)致零件在后續(xù)使用中出現(xiàn)形變或開裂,嚴重影響產(chǎn)品的可靠性和壽命。

經(jīng)過研判,解決之道是需要在熱處理工藝上下功夫,通過精細化的熱處理來釋放殘余應(yīng)力。

技術(shù)人員決定采用包括退火、保溫和應(yīng)力釋放等步驟。通過多次試驗和優(yōu)化,他們成功將零件的殘余應(yīng)力降低到了可控范圍內(nèi)。新的熱處理工藝不僅提高了零件的穩(wěn)定性,還延長了產(chǎn)品的使用壽命。

解決了殘余應(yīng)力問題后,麻東和張前又面臨了第三個難題:成本與效率的平衡。雖然金屬打印技術(shù)在精度和復(fù)雜結(jié)構(gòu)上具有巨大優(yōu)勢,但對消費電子而言,大規(guī)模量產(chǎn)對成本和效率的要求極高。如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時,降低生產(chǎn)成本并提高生產(chǎn)效率,是必須解決的問題。

他們決定優(yōu)化打印工藝,采用更大的激光光斑和更高效的鋪粉系統(tǒng)。同時,通過改進打印路徑和參數(shù)設(shè)置,進一步提高了打印效率。優(yōu)化之后,單件成型時間縮短至2-3分鐘,并實現(xiàn)了鈦粉的100%回收再利用,大大降低了生產(chǎn)成本。

通過這三個步驟的努力,一批批達標的鉸鏈部件生產(chǎn)出來。不過,零件做薄只是做好一款超薄產(chǎn)品的起點。張前和團隊的人后續(xù)發(fā)現(xiàn),還要聯(lián)合其它小組在手感、平整、可靠性和耐用性等多維度著力,才能讓Find N5又薄又好用。

“中國方案”助力出海

20世紀50年代,日本精工公司服部一郎、小林一郎在祖輩基礎(chǔ)上,靠著對精密機械制造熱情,積極地推動技術(shù)革新。當時,數(shù)控技術(shù)剛剛興起,精工意識到這一技術(shù)在精密機械制造中的巨大潛力,決定投入大量資源進行研發(fā)。在他們積極推動下,1965年,精工推出了第一臺商業(yè)化的數(shù)控機床,標志著其在數(shù)控技術(shù)方面的成熟。

接著,精工公司吸納了豐田公司精益生產(chǎn),并在機械加工時廣泛使用了牧野銑床的設(shè)備,這些設(shè)備的高精度和高可靠性為精工手表的精密制造提供了重要支持。由此,日本精密制造在全球開啟了拓展之路。

技術(shù)創(chuàng)新不僅對日本國內(nèi)的精密機械制造產(chǎn)生了深遠影響,也在國際市場上樹立了日本精密制造的高標準。精工手表以其高精度和高可靠性聞名于世,成為日本精密制造的代表。精密制造幫助日本在全球取得了統(tǒng)治性市場份額。

日歷翻篇至今,在傳統(tǒng)的減材制造工藝上,幾代人沉淀的技術(shù),使得日本(還有德國)已經(jīng)確立了難以逾越的限制。即使在檢測設(shè)備方面,日德企業(yè)長期處于壟斷地位,使得國內(nèi)制造業(yè)難以突破現(xiàn)有精度上限,形成了成本、效率、精度的“不可能三角”。

OPPO選擇鉑力特合作,在Find N5上首次大規(guī)模應(yīng)用鈦合金材料,進行“增材制造”,意在打破這一“不可能三角”。

增材制造天然具備彌補減材制造劣勢的優(yōu)勢,可以實現(xiàn)資源在空間的按需分配,讓制造更簡單,讓設(shè)計最大化的自由釋放其價值,實現(xiàn)真正的個性化生產(chǎn)。這里或許蘊藏著廣闊機會。

不難理解,中國企業(yè)眼下要出海,取得更大成就,必須要有新的看家本領(lǐng),沿著別人技術(shù)路線,只能落入老舊窠臼。中國企業(yè)要走一條不尋常的路。

改革開放之初,中國公司最初在服裝、紡織品和玩具領(lǐng)域的崛起,到如今,在基礎(chǔ)電子、鋼鐵、造船等領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,中國制造業(yè)的發(fā)展軌跡越來越令人矚目。特別是白色家電、太陽能等領(lǐng)域,中國企業(yè)的表現(xiàn)更是異軍突起。但是,在制造業(yè)皇冠上的精密制造,我們必須要能說上話。

“沖出中低端、搶占制高點、致勝新賽道,”廣東省委書記黃坤明在廣東省高質(zhì)量發(fā)展大會上的講話,替很多產(chǎn)業(yè)界人士發(fā)出了心聲,引起了廣泛共鳴。

發(fā)展不一樣的精密制造需要多方合力。在 Find N5 的制造過程中,數(shù)據(jù)和仿真技術(shù)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。鉑力特積累了海量的制造數(shù)據(jù),而 OPPO 則通過全球范圍內(nèi)的消費電子產(chǎn)品研發(fā)與制造,沉淀了豐富的用戶需求和產(chǎn)品迭代數(shù)據(jù)。雙方將這些數(shù)據(jù)與仿真技術(shù)相結(jié)合,形成了一套“數(shù)據(jù)—仿真—試制—驗證”的循環(huán)迭代流程。

不論未來如何,Find N5身上精密增材制造,不僅為金屬打印技術(shù)在消費電子領(lǐng)域的應(yīng)用開拓了一個新思路,也為全球智能制造的發(fā)展貢獻了中國智慧。它若成功,將為越來越旺的中國科技自信再添一把火。

2023年,中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院發(fā)布了《中國科創(chuàng)典型調(diào)查報告》,其中把OPPO折疊屏手機與中國高鐵復(fù)興號、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、中國商飛C919大飛機等專利密集型的科創(chuàng)產(chǎn)品,一起納入“中國科創(chuàng)新名片”。鑒于OPPO旗艦手機在全球受歡迎程度(在海外中高價位段市場,特別是東南亞、中南美洲等地,它是當?shù)叵M者眼中跟三星并駕齊驅(qū)的手機品牌),代表精密制造之光的Find N5,將有望成為中國科技力量的一張新名片。

本文來源:虎嗅

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