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手机上那么多孔,IP68级防水是怎么做到的?

发布时间:2019-09-28 10:16:15

今年秋季新发布的 iPhone 11 系列






随着新 iPhone 的发布,iPhone 11 提到的 IP68 级防尘防水这个概念也引起了一些消费者关注。当然市面上除了 iPhone,三星和华为等手机厂商的旗舰产品也标配 IP67 级/ IP68 级防尘防水,那这个「IP68 级」是什么概念呢?

三星防水.gif

泳池下的三星 Note8


手机防水是一项非常实用的功能,有了这项功能,意味着我们心爱的手机可以有多一层的防护。不过手机上有很多孔或缝隙,比如听筒、扬声器、充电孔、SIM 卡托、电源键、音量键等,像三星 Note8 甚至保留了耳机孔都能做到 IP68 最高级别的防水。





手机为什么怕水


水中含有电解质,有导电的作用所以当水进入手机电路板内,会导致手机短路,甚至烧毁手机内部的一些元件,导致手机黑屏或者直接报废。


就算进水不是很严重,还能使用,但电解质还会腐蚀内部元件,会导致手机性能下降或者数据混乱,越复杂的的液体腐蚀性一般也越强,所以掉进马桶比掉进水桶里更容易报废。


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什么是 IPXX 等级


大家应该都有看到过一些手机在宣传时,会强调支持 IPXX 级别的防水,这是国际上关于电器防尘、防水的等级标准,第一个数字代表防尘等级(0-6),第二个数字代表防水等级(0-8)。


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比如三星 S 系列和 Note 系列的防水防尘级别通常都是 IP68,最近华为发布的旗舰产品华为 Mate 30 Pro 就是 IP68还有一些手机也会宣称自己防水,但没有表明等级,这种通常只能称之为防泼溅。


防水2.jpg


防尘级别 0-4 基本没啥用,5 和 6 之间的差异在于是否能防住很细小的灰尘,区别不是很大。


防水级别 1-6 基本上是属于防泼溅的逐步改进,级别6已经可以防住扑面而来的大浪。


而达到 7-8 这两个级别,意味着你的手机可以放入水中,承受一定时间的水压强,像前不久发布的 iPhone 11 最多可在 2 米水深停留 30 分钟。








其实手机防水的原理并没有那么复杂,主要就是靠两种方法:


1、结构防水


相信大家看到这个方式就能大概猜到这个原理,首先通过减少机身的拼接,可以减轻对机身裸露缝隙密封的压力,然后再通过防水胶条和密封圈作为保护手段。

防水3.jpg

比如在 SIM 槽垫上一圈防水硅胶垫;


按键一般则会在手机内部之间加一层防水胶;

扬声器和听筒的腔体与外部,由一层滤网以及周围的一圈防水硅胶组成,滤网的孔径小于水分子团,可以阻止水的进入


防水4.jpg

但是如果水压过大,水就会进入滤网,不过内部的橡胶圈依然可以防止水进入手机内部,而这些水可以自然挥发掉。你可以尝试滴一滴水在听筒上面,可以发现水是进不去的。




2、纳米防水


相比结构防水,纳米防水听起来就有点高级了。主要原理是纳米涂层的间隙非常微小,水分无法穿透,而是凝结成水珠滚落或等待蒸发,所以使用纳米材料涂在手机一些部件上,就能拥有极佳的防油防水性能。

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比如充电孔因为本身是死胡同的结构与手机内部不相通,所以具备天然优势,只需要做到更好的排水,以防内部金属触点腐蚀即可。三星的做法是采用一种特殊纳米涂料,降低水的附着能力;



耳机孔是防尘防水中最难设计的一个部位,iPhone 和华为 Mate 系列早已抛弃了 3.5mm 耳机孔,不过同样是最高级别防水等级的三星却一直保留着耳机孔。耳机孔虽然也是死胡同的结构,但耳机孔又小又深,所以需要在耳机孔里面涂上纳米疏水涂层。

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通过纳米防水与结构防水两种方法的结合,就能让手机浸泡在水中还能正常使用了。不过因为防水设计会增加很多成本,所以目前支持 IP68 的国产手机还非常少,除了国产三防手机(如 AGM 户外三防机),目前只有华为 Mate 20 Pro 和最新发布的 P30 Pro / Mate30 Pro





怎么做 IP 68 防水测试



最简单的就是直接泡到水里一段时间观察是否有气泡冒出

当然,相对于泡水这种传统的气密性检测方法,在工业自动化盛行的今天已经落伍了。传统的肥皂打泡和泡水法效率低下、对产品造成污染、人为误判率高等诸多原因已被更高效省成本的气密性检测仪替代。


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*部分内容参考于网络





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