Warum lassen sich iPhone 6 und iPhone 6+ so leicht verbiegen?

Als jemand, der bereits an Mobiltelefonstrukturen gearbeitet hat, habe ich einiges zu sagen.

Lassen Sie mich klarstellen, dass ich mich nicht mit Materialforschung beschäftige, sondern nur Mobiltelefonstrukturen entwerfe. Viele Dinge haben also keine strenge Grundlage. Es handelt sich lediglich um die Erfahrungen meiner Vorgänger und die Lehren aus den Projekten, die ich selbst miterlebt habe. Bitte seien Sie nachsichtig, wenn Mängel vorhanden sind.

Lassen Sie mich zunächst erklären, dass in der Forschungs- und Entwicklungsphase eines Mobiltelefons (und nicht eines Nachahmer-Telefonherstellers) viele Experimente durchgeführt werden müssen. Erst nach allen Experimenten kann man sagen, dass das Design des Mobiltelefons abgeschlossen ist. Ich glaube, dass vielen Leuten erst nach der Debatte zwischen Wang Ziru und Lao Luo klar wurde, dass es sich bei experimentellen Tests von Mobiltelefonen um ein tiefgründiges Thema handelt. Tatsächlich übersteigt die Anzahl der Experimente, die während der Designüberprüfungsphase eines Mobiltelefons erforderlich sind, Ihre Vorstellungskraft. Wenn wir Mobiltelefone entwickeln, reservieren wir im Allgemeinen mindestens einige hundert Geräte für destruktive Experimente. Unter diesen Experimenten gibt es eines, das eng mit diesem Vorfall zusammenhängt, und zwar das Experiment mit sanftem Druck.

Dieses Experiment mit sanftem Druck ähnelt ein wenig dem Biegen eines Mobiltelefons mit den Händen. Hier ist eine Einführung in den sanften Drucktest von Mobiltelefonen, in der erwähnt wird, dass der nationale Standard bei 1.000 Drücken von 250 N liegt. Die Griffstärke eines normalen Erwachsenen beträgt etwa 500 N, was bedeutet, dass der nationale Standard weit unter der Griffstärke eines normalen Menschen liegt. Wenn Ihr Mobiltelefon die nationalen Standardanforderungen nur knapp erfüllt, wird es im tatsächlichen Gebrauch definitiv schrecklich sein. Aber seien Sie versichert, dass derzeit keine etablierten Hersteller Experimente auf Grundlage nationaler Standards durchführen, sondern Standards verwenden, die weit über den nationalen Standards liegen.

Aber hier liegt das Problem: Ich bin nicht von Foxconn und kenne die Soft-Komprimierungsstandards von Apple nicht wirklich. Hier gibt es zwei Situationen. Einer davon ist, dass das iPhone 6 Apples vorherigen Soft-Compression-Standard nicht erfüllte und Apple den Standard aus Fortschritts- und anderen Gründen gesenkt hat (ich wäre wirklich verärgert, wenn dies bei einem Mobiltelefon mit einem einjährigen Entwicklungszyklus passieren würde); Die andere Situation besteht darin, dass der vorherige Standard für sanfte Kompression erfüllt wurde, bei der tatsächlichen Verwendung jedoch eine Verbiegung auftrat, was bedeutet, dass der Standard hinter der tatsächlichen Situation zurückbleibt.

Mir ist die offizielle Antwort von Apple zu diesem Thema aufgefallen: „Darüber hinaus sind diese Telefone mit Einsätzen aus Edelstahl und Titan ausgestattet, um stark beanspruchte Bereiche zu verstärken. Wir führen während des gesamten Entwicklungszyklus strenge Tests durch, darunter Dreipunktbiegung, Druckpunktwechsel, Sitzen, Verdrehen und Benutzerforschung. iPhone 6 und iPhone 6 Plus erfüllen oder übertreffen alle unsere hohen Qualitätsstandards und halten dem Test des täglichen Gebrauchs stand.“ Dies zeigt, dass Apple dieses Problem bereits in der Designphase erkannt und gezielt untersucht hat. Ich glaube nicht, dass Apple dabei nur oberflächlich vorgeht, sondern dass sie diese Dinge wirklich getan haben, weil sie dachten, dass diese Studien die normalen Nutzungssituationen der Benutzer vollständig abgedeckt hätten (bitte beachten Sie, dass es sich um normale Nutzungssituationen handelt).

Tatsächlich hat sich jedoch niemand über das Verbiegen des iPhone 4 und 4S beschwert, es gab jedoch Nachrichtenberichte über das Verbiegen des iPhone 5 und 5S durch Sitzen. Beim iPhone 6 trat dieses Problem sofort nach seiner Veröffentlichung auf. Soll ich dir sagen, dass ich nicht komisch bin? Lassen Sie uns die Gründe unten analysieren.

Lassen Sie uns zunächst eines klarstellen. Wenn Leute sagen, dass ein Telefon verbogen ist, meinen sie damit, dass das Telefon nach dem Verbiegen nicht mehr in seine ursprüngliche Form zurückspringen kann. Nicht eingeschlossen ist die Situation, in der das Telefon nach dem Zusammenklappen automatisch in seine ursprüngliche Form zurückspringt (dies sollte leicht verständlich sein). Dies ist sehr wichtig und Sie werden es später verstehen.

Ob sich ein Mobiltelefon leicht biegen lässt, hängt von zwei wesentlichen Faktoren ab: Zum einen vom Material und zum anderen von der Form.

Lassen Sie uns zunächst über Materialien sprechen. Aus der täglichen Erfahrung sollte jeder erkennen können, dass Edelstahl unter den in Mobiltelefonen üblicherweise verwendeten Edelstahlsorten, Flüssigmetallen (Zirkoniumlegierungen), Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen und Kunststoffen die beste Gesamtleistung hinsichtlich Steifigkeit (Fähigkeit, Verformungen zu widerstehen) und Elastizität aufweist. Zirkoniumlegierungen und Magnesiumlegierungen haben eine gute Steifigkeit, aber eine geringe Elastizität; Kunststoff hat eine geringe Steifigkeit, aber eine gute Elastizität; und Aluminium weist eine geringe Steifigkeit und Elastizität auf. (Das Obige ist nur eine allgemeine Einführung. Wenn Sie ein Fachmann sind, kritisieren Sie mich bitte nicht. Ich weiß, dass die Steifigkeit von Nylon und Fiberglas nicht schlechter ist als die von Metall, aber ich schreibe keine Abschlussarbeit, also ist es in Ordnung, solange es gut genug ist.)

Das zweite ist die Form. Sie können sich das Mobiltelefon als rechteckigen Kasten mit leeren Seiten vorstellen. Aus der täglichen Erfahrung weiß man, dass bei sehr niedrigen Seitenwänden der Kiste die Stabilität im Wesentlichen vom Bodenbrett abhängt. Bei sehr hohen Seitenwänden ist das Biegen des relativ weichen Materials schwierig. Das Prinzip muss nicht erklärt werden; jeder weiß instinktiv, dass das richtig ist. Eine Verstärkung der Seitenwände trägt auf jeden Fall erheblich zur Gesamtfestigkeit bei. Natürlich können Sie auch die Dicke des Bodens erhöhen.

Nachdem Sie die oben genannten Kenntnisse verstanden haben, können Sie mit mir die strukturellen Änderungen dieser drei iPhone-Generationen analysieren.

Das Erste, was Sie am iPhone 4 und 4S sehen, ist die dicke und hohe Edelstahlplatte. Es wird geschätzt, dass niemand diesen Stahlring mit bloßen Händen verbiegen kann. Darüber hinaus stellt man beim Zerlegen des Telefons fest, dass im Inneren des Stahlrings eine Edelstahlplatte eingeschweißt ist, die genau die richtige Festigkeit aufweist. Natürlich hat auch das Glas auf beiden Seiten einen großen Beitrag geleistet, was die Steifigkeit der gesamten Maschine weiter verbessert hat (obwohl das Glas leicht zerbricht, ist die Steifigkeit immer noch recht gut).

Das iPhone 5 und 5S wurden aus Aluminium gefertigt, was zu einem starken Rückgang der Festigkeit des gesamten Geräts führte. Dies liegt daran, dass Aluminium relativ weich ist und zu sehr zu plastischer Verformung neigt (es kann nach einer Verformung nicht in seine ursprüngliche Form zurückkehren), sodass es sich direkt verbiegt, wenn eine größere Kraft darauf ausgeübt wird (z. B. beim Hinsetzen). Wenn die gleiche Kraft auf das iPhone 4 ausgeübt wird, ist das gesamte Gerät zunächst stabil und verbiegt sich nicht so leicht. Zweitens ist die Kraft zu groß und das Glas zerbricht zuerst. Strukturell ist die Dicke der gesamten Maschine reduziert und die Seitenwände sind kürzer. Im Vergleich zum vorherigen Kastenmodell ist die Biegefestigkeit schlechter.

Wie vermutlich jedem aufgefallen ist, sind das iPhone 6 und das Plus dünner und größer geworden. Gemäß dem Hebelprinzip erhöht sich das Drehmoment in der Mitte erheblich, wenn auf die Ober- und Unterkante des Telefons die gleiche Kraft ausgeübt wird. Dies erklärt auch, warum die Plus-Ones diejenigen sind, die sich biegen. Auch die Beugestellung ist leicht zu erklären. Die Lautstärketaste, die Logoposition und die Einschalttaste befinden sich genau an der gleichen horizontalen Position. Dies sind die Stellen, an denen das Gehäuse ausgehöhlt ist und die auch die schwächsten Teile des Gehäuses darstellen.

Mittlerweile dürfte jedem klar sein, dass Apple auch beim Design seiner Mobiltelefone vor einem schwierigen Problem steht: Soll die Struktur einen Kompromiss mit dem Industriedesign eingehen oder soll das Industriedesign einen Kompromiss mit der Struktur eingehen? Derzeit scheint es, als würde Apple die Grenzen auch Schritt für Schritt austesten, der grundlegende Trend geht jedoch dahin, die strukturelle Zuverlässigkeit kontinuierlich zu reduzieren. Denn Apple könnte die Stabilität des gesamten Telefons sicherlich steigern, indem es die Dicke des Telefons erhöht (nur 0,5 mm reichen aus), hat dies jedoch nicht getan. Dafür muss es viele Gründe geben, beispielsweise nimmt das Gewicht und die Dicke des Telefons zu, was sich auf das Gefühl auswirkt usw. Da es sich um ein wichtiges Produkt eines sehr großen Unternehmens handelt, muss vor dieser Entscheidung eine sehr sorgfältige Bewertung durchgeführt werden. Sie dürfen nicht dumm sein, wie manche Leute im Internet behaupten, oder arrogant, oder auf die Verbraucher herabsehen usw. Stattdessen haben sie die Vor- und Nachteile klar abgewogen und sind davon überzeugt, dass ein Verbiegen ein unwahrscheinliches Ereignis ist und dass ein dünnes und leichtes Produkt mehr Verbraucher anziehen kann. Kurz gesagt, es ist das Ergebnis eines Kompromisses, es gibt kein Richtig oder Falsch. (Wenn es natürlich tatsächlich so ist, dass Jonathan und Cook Steve Jobs imitiert und den hart arbeitenden Ingenieuren von Apple mit dem Tisch auf den Kopf geschlagen und gesagt haben: „Ich will dieses Design! Machen Sie es für mich!!“, dann ignorieren Sie einfach, was ich oben gesagt habe …)

Manche Leute fragen sich vielleicht, warum sich Apple-Produkte immer verbiegen (Cook unterstützt Homosexualität??), und ich habe noch nie gehört, dass sich Produkte anderer Hersteller so leicht verbiegen lassen? Wenn man von der Aktualität der Marke einmal absieht (das interessiert niemanden, selbst wenn man das Nachahmer-Telefon mit bloßem Auge verbiegen kann), ist der Hauptgrund: Schauen Sie sich um und sehen Sie, welches andere Unternehmen ein Design wie Apple verwenden würde? Das allgemeine Design ist eine große Sandwichstruktur aus Kunststoff, die normalerweise aus einer Vorderschale (mit Einsätzen aus Edelstahl oder Magnesiumlegierung), einer Mittelschale (oder Rückschale, normalerweise vakuumbeschichtet, damit sie so glänzend wie Metall aussieht) und einer Batterieabdeckung besteht. Das Modell dieses Typs ist Samsung. Abgesehen von der Steifigkeit der Magnesiumlegierung weist der umgebende Kunststoff eine gute Elastizität auf. Selbst wenn es verbogen wird, springt es sofort zurück, als wäre es nie verbogen worden.

Natürlich gibt es All-in-One-Computer, die im Allgemeinen aus einer einteiligen Kunststoffschale mit einem Rahmen aus Edelstahl oder Magnesiumlegierung im Inneren bestehen und deren Robustheit außer Zweifel steht. Jemand wird definitiv M7 sagen, deren Rückseite ebenfalls aus einer Aluminiumlegierung besteht. Ja, ihre Rückseiten bestehen aus einer Aluminiumlegierung, aber was ist mit den Seiten? Die Seiten bestehen aus dickem Kunststoff, und das ganze Telefon ist so dick, und die Innenseite des Gehäuses ist mit Edelstahl verstärkt, also muss es mehr als genug sein (wenn Sie sehen, dass die Batterieabdeckung aus Aluminiumlegierung auf der Rückseite der chinesischen Version des HTC ONE abnehmbar ist, sollten Sie wissen, dass die Aluminiumlegierung auf der Rückseite nur zur Dekoration dient). Manche Leute sprechen von ultradünnen Telefonen. Sehen Sie sich an, welches Unternehmen bei seinen ultradünnen Telefonen den Mut hat, eine Aluminiumlegierung als Hauptrahmen zu verwenden. Und wer schon einmal ultradünne Maschinen verwendet hat, dürfte die Erfahrung gemacht haben, dass eine zu dünne Maschine, selbst wenn man für die Hauptstruktur Edelstahl verwendet, immer noch weniger haltbar ist als eine dicke Maschine. Man muss also immer vorsichtig sein.

Die Schlussfolgerung lautet: Wenn Apple auf der Verwendung dieses Materials und dieser Struktur besteht, muss das Unternehmen natürlich auch die entsprechenden Risiken tragen. Wenn sich ein Konstruktionsfehler auf die inhärenten Mängel einer Konstruktionslösung bezieht, dann kann der Biegevorfall tatsächlich als Konstruktionsfehler bezeichnet werden.

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Ergänzender Teil: Jemand hat mich daran erinnert, dass das M8 wie das iPhone 6 auch eine Rückschale aus einer Vollaluminiumlegierung hat (ich bin davon ausgegangen, dass das M7 und das M8 gleich sind, tut mir leid). Ich habe mir das Demontagediagramm genau angesehen und es ist tatsächlich der Fall. Auf den ersten Blick ähnelt sich das Design der beiden, tatsächlich gibt es jedoch große Unterschiede und auch die Stärke ist sehr unterschiedlich. Schauen wir uns zwei Bilder der Demontage von Apple an:

Es ist in zwei Teile unterteilt: Einer ist der Touchscreen und das vollwertige Displaymodul, der andere ist eine integrierte Rückabdeckung aus Aluminiumlegierung. Zwar befindet sich an der Unterseite des Displays eine dünne Stahlplatte, diese ist jedoch zu dünn (der Hauptgrund) und dient lediglich zum Schutz des Displays. Eine weitere Funktion besteht darin, längere Clips zur Befestigung der Displayeinheit zu haben. In diesem Fall wird die Stabilität der gesamten Maschine nur durch die Rückabdeckung aus Aluminiumlegierung und den Touchscreen gewährleistet. Schauen wir uns das M8-Demontagediagramm an:

Bei genauer Betrachtung fällt auf, dass die Rückschale des M8 aus Aluminiumlegierung eigenständig ist und einer Batterieabdeckung entspricht, während der andere Hauptrahmen die Kunststoff-Vorderschale mit Edelstahleinsätzen in der Mitte des Familienporträts ist. Außerdem ist es 9,35 mm dick! ! ! Bei Apple sind es 7,1 mm. Sie sollten wissen, dass die Höhe der Seitenwand einen erheblichen Einfluss auf die Biegesteifigkeit hat.

Dieser Vergleich kann die Designstile der beiden Hersteller verdeutlichen. Obwohl beide über integrierte Rückschalen aus Aluminiumlegierung verfügen, ist Apples Ziel, dünn und leicht zu sein, während HTC mehr Wert auf Robustheit und Zuverlässigkeit legt (natürlich kann es auch sein, dass HTC nicht in der Lage ist, dünne und leichte Komponenten zu beschaffen, sodass es mit dem Strom schwimmen und das Design einfach robuster und dicker gestalten muss).

Kurz gesagt, die Schlussfolgerung ist immer noch dieselbe. Apple hat etwas von der Zuverlässigkeit geopfert, um das Gerät dünner und leichter zu machen. (Übrigens: Wenn das iPhone 6 so dick wie das M8 wäre, sich aber nicht so leicht biegen ließe, würden Sie es trotzdem kaufen? Ich würde es nicht.)

Ich möchte außerdem sagen, dass ich hoffe, dass Sie nicht der Illusion unterliegen, dass andere Mobiltelefone nicht gebogen werden können. Ich möchte lediglich vergleichen, ob sie sich bei normalem Gebrauch leicht biegen lassen und wie die relative Stärke verschiedener Maschinen ist. Es ist sinnlos, destruktive Experimente ohne einen vernünftigen Standard durchzuführen.

Jemand hat mich auch daran erinnert, dass der M8 schwächer ist. Ich weiß nicht, ob es daran liegt, dass der Biegetest des iPhone 6 in diesem Video den Vergleich zwischen HTC M8 und Moto X beinhaltet . Ich habe mir die Biegesituation genauer angesehen, wie unten gezeigt:

Den drei Bildern oben zufolge ist das iPhone 6 nur leicht verbogen, der Bildschirm des M8 ist nach oben gewölbt und das iPhone 6 Plus ist deutlich verbogen. Einige Studenten denken möglicherweise, dass dies beweist, dass die Biegung des iPhone 6 kleiner ist als die des M8, was bedeutet, dass das Design des M8 nicht sehr gut ist.

Aber schauen Sie sich das Video bitte genau an. Wenn sich der Bildschirm des M8 wölbt, bleibt die Kante der Rückschale aus Aluminiumlegierung immer noch flach. Der dicke Mann im Video sagte auch, dass sich der Bildschirm nach oben neigt, wenn man Kraft anwendet, aber in seine ursprüngliche Position zurückkehrt, wenn man loslässt. Auf dieser Grundlage denke ich, dass das Design des M8 noch immer solide ist und die gesamte Maschine stabiler ist, aber sein Design weist auch Mängel auf, die dazu führen, dass sich das doppelseitige Klebeband des Bildschirms löst und der Bildschirm sich ausbeult, wenn er einer Kraft ausgesetzt wird.

Es gibt zwei Hauptprobleme. Erstens weist die hintere Abdeckung einen großen Bogen auf. Wenn Sie es mit den Händen biegen, sinkt die Mitte des Telefons leicht ein, schlägt dann auf die Bildschirmbaugruppe und hebt sie an. Es nimmt nach dem Loslassen wieder seine ursprüngliche Form an, d. h. es handelt sich eher um eine elastische Verformung des Telefons und es kommt zu keinen größeren Deformationen, allerdings sollte der mittlere Teil der Rückschale etwas einsinken. Ein weiterer Grund könnte sein, dass die aus Aluminiumlegierung bestehende Rückschale des M8 zu sehr einer Batterieabdeckung ähnelt und nicht fest mit der Vorderschale verbunden ist (was für den täglichen Gebrauch natürlich kein Problem darstellt).

Generell bin ich immer noch der Meinung, dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich das M8 im wirklichen Leben dauerhaft verbiegt, viel geringer ist als die des iPhone 6 und Plus. Natürlich ist jeder herzlich eingeladen, mir eine Ohrfeige zu geben, gemeinsam zu lernen und gemeinsam zu analysieren. (Noch einmal, ich bin nur ein empirischer Mensch, Akademiker sollten es nicht zu ernst nehmen)

Als Gewinner des Qingyun-Plans von Toutiao und des Bai+-Plans von Baijiahao, des Baidu-Digitalautors des Jahres 2019, des beliebtesten Autors von Baijiahao im Technologiebereich, des Sogou-Autors für Technologie und Kultur 2019 und des einflussreichsten Schöpfers des Baijiahao-Vierteljahrs 2021 hat er viele Auszeichnungen gewonnen, darunter den Sohu Best Industry Media Person 2013, den dritten Platz beim China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, den Guangmang Experience Award 2015, den dritten Platz im Finale des China New Media Entrepreneurship Competition 2015 und den Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.