Comment Samsung a renforcé les Z Fold 3 et Z Flip 3

« Quand nous avons dit pour la première fois que nous devions plier nos téléphones, tout le monde a ri. La fois suivante, lorsque nous avons dit qu’ils devraient être résistants à l’eau, on nous a dit que ce n’était pas possible », a déclaré en riant Byengseok Choi, professionnel senior du groupe de planification des produits de Samsung.

Comme le Galaxy Z Fold 3 et Galaxy Z Flip 3 l’ont démontré depuis, les critiques de Choi avaient tort. Mais y arriver n’a pas été facile. Digital Trends s'est entretenu avec Choi et deux autres membres de l'équipe chargée de renforcer les smartphones pliables de Samsung pour découvrir comment ils y sont parvenus.

L’équipe a dû développer de nouveaux matériaux, de nouveaux procédés et même de nouveaux équipements de test pour renforcer les nouveaux smartphones pliables. Mais ils se sont aussi inspirés de lieux très familiers. Voilà à quoi cela ressemblait dans les coulisses.

Le plan

"Notre travail consiste à rendre possible l'impossible, ce qui, je crois, est ce que nous appelons habituellement l'innovation", a déclaré Choi, impliqué dans le projet pliable de l'entreprise depuis 2015, peu après nous avons commencé à entendre des rumeurs à ce sujet.

Lorsque Samsung a commencé à développer des téléphones pliables, une enquête auprès des consommateurs a révélé, sans surprise, que la durabilité était une des principales exigences. Malgré le défi que cela représentait et la première réaction face au projet, l'équipe est allée tout mettre en œuvre pour que cela soit possible.

"Nous avons fait beaucoup d'efforts pour y parvenir", a-t-il déclaré. « Pour être plus précis, nous nous sommes principalement concentrés sur l'extérieur, l'écran et l'ajout de résistance à l'eau. La caractéristique la plus attendue était la résistance à l’eau, mais un pliable comporte deux parties reliées par une charnière et un câblage. En raison de cette structure, permettre la résistance à l’eau est d’autant plus compliqué.

La résistance n’est pas vaine

Imperméabiliser un téléphone est simple: scellez-le. L’imperméabilisation d’un téléphone pliable ne l’est pas: vous devez essentiellement imperméabiliser deux téléphones, ainsi que l’enchevêtrement complexe de pièces mobiles qui les relient. Hee-Cheul Moon, ingénieur principal du groupe Advanced Mechanical R&D de Samsung, a divisé le problème en plusieurs morceaux, avec des solutions différentes pour chacun.

"Il y a trois concepts principaux pour rendre l'ensemble de l'appareil étanche", explique Moon. "Nous avons rendu l'écran étanche, les parties du corps de l'appareil étanches et la charnière résistante à l'eau, puis Nous les avons combinés ensemble en utilisant de nouveaux matériaux que nous avons développés et qui rendent les connexions et les espaces arrosés. résistant. Il s’agit essentiellement d’une technologie de scellement, et pour y parvenir, nous utilisons différentes approches: le rubanage, le collage et l’accumulation de couches.

Une superposition a été utilisée pour imperméabiliser l’écran. "Même s'il y a une petite pénétration d'eau, les couches protègent toujours l'appareil", a déclaré Moon, "Pensez à la façon dont la Terre est constituée de plusieurs couches: quand il pleut, elle pénètre à travers le sol, mais pas toutes en une seule aller. Si vous comprenez ce concept, vous avez désormais une compréhension de base du fonctionnement de la technologie. Nous entourons chaque couche de matériaux de liaison afin que chacune soit scellée.

La deuxième étape consistait à rendre la charnière résistante à l'eau, ce qui semble à première vue encore plus problématique que de sceller l'écran.

"C'est en fait plus simple que vous ne le pensez", a déclaré Moon avec un sourire. « Nous faisons du vélo sous la pluie et ils sont principalement constitués de deux roues et d'une chaîne, qui sont toutes des pièces mobiles. Ce que nous avons utilisé [sur la charnière du Z Fold 3 et du Z Flip 3] est un lubrifiant spécialement développé qui garantirait la résistance à l’eau du pliable jusqu’à la fin de sa durée de vie.

Mais qu’en est-il du câblage qui relie les deux parties entre elles? Le lubrifiant peut agir sur la charnière elle-même, mais derrière elle, de l'eau pourrait facilement pénétrer dans le reste de l'appareil par les interstices utilisés pour les connexions électriques. Samsung a d'abord remplacé le câblage physique par un circuit imprimé flexible, puis a développé un matériau de liaison spécial similaire au silicone, qui scelle les espaces entre le FPCB et le châssis. Le résultat? L'équipe a obtenu un indice IPX8 pour les deux smartphones pliables, ce qui signifie que chacun résistera environ 30 minutes dans de l'eau douce à une profondeur d'environ cinq pieds.

Et si on ajoutait une résistance à la poussière ?

«Lorsque nous avons publié pour la première fois le Galaxy Fold, nous avons traversé une période difficile avec la pénétration de substances étrangères », se souvient Moon, faisant référence au retards auxquels le premier appareil a été confronté en 2019. « Nous sommes partis de là et avons demandé: « Comment pouvons-nous arrêter cela? » Nous avons opté pour la technologie des balayeuses.

Cette percée est venue d’un autre type de produit fabriqué par Samsung. « Nous avons essayé 99 directions et approches différentes pour atteindre notre objectif, et l’indice que nous avons reçu venait de l’aspirateur. Les poils de la balayeuse protégeraient l’espace entre les charnières et, après quelques essais, il s’est avéré que le concept était efficace. Mais les poils devaient être beaucoup plus petits [que ceux utilisés sur un aspirateur], nous avons donc dû les développer la technologie, les nouveaux matériaux, trouver la structure optimale et faire fonctionner la production globale, aussi."

Malgré ces avancées, le X dans l’indice IPX8 indique que ni le Z Fold 3 ni le Z Flip 3 ne sont résistants à la poussière, contrairement aux téléphones dotés d’un indice IP68. Pourquoi pas? "En termes simples, pour être réaliste, pour l'instant, ce n'est pas possible", a déclaré Moon. Cependant, a-t-il concédé, « les consommateurs ont raison de le demander, et nous améliorons constamment la technologie des balayeuses pour atteindre cet objectif. »

Armure en aluminium

L’intérieur des nouveaux smartphones pliables étant protégé, qu’en est-il de l’extérieur? Samsung a introduit Armor Aluminum sur les nouveaux Z Fold 3 et Z Flip 3, qui est utilisé pour le cadre et le couvercle sur la charnière. Sung-Ho Cho, ingénieur principal du laboratoire Advanced Color, Materials, Design (CMF) de Samsung, possède des années d'expérience de travail avec CMF sur les appareils Galaxy chez Samsung. Il a rejoint l'équipe en 2006 et a ensuite travaillé sur la Galaxy Tab, le Galaxy A, le Galaxy Note et maintenant le nouveau matériel pliable. Durabilité et esthétique, explique-t-il, ne font pas toujours bon ménage.

"Créer un matériau solide est la partie la plus facile, mais le résultat peut ne pas fonctionner pour toutes les personnes impliquées, ce qui rend le développement un exercice d'équilibre difficile", a déclaré Cho. « Vous pouvez créer un nouveau matériau aussi résistant que vous le souhaitez, mais il y a toujours un compromis. Du point de vue du CMF, trouver l’équilibre entre résistance et design est la partie la plus difficile. Par exemple, si nous voulons rendre le matériau plus résistant, nous n’obtiendrons peut-être pas la couleur souhaitée.

Samsung a passé près de deux ans à développer Armor Aluminum. Cho a déclaré que le moyen le plus efficace d'évaluer la ténacité entre différents matériaux est de les frapper ensemble. Il m'a montré une comparaison entre Armor Aluminum et d'autres métaux, toujours avec Armor Aluminum souffrant de la plus petite bosse, suggérant que Samsung a trouvé l'équilibre qu'il recherchait.

Résistance et sensation de l'écran

L’extérieur du Z Fold 3 et du Z Flip 3 est plus durable et l’intérieur ne sera pas abîmé par l’eau, mais qu’en est-il de l’aspect final, l’écran? Cho a déclaré que l'équipe avait travaillé sur deux domaines principaux pour rendre l'affichage plus fort. La première consistait à expérimenter différentes couches de panneaux pour trouver la structure offrant la plus grande résistance aux chocs, et la seconde était le film protecteur qui recouvrait le dessus.

"Un nouveau matériau a été développé pour le film, qui s'étire mieux afin de ne pas endommager l'écran et n'affecte pas l'expérience lors du pliage et du dépliage", a déclaré Cho. « En conséquence, nous avons obtenu une augmentation de plus de 80 % de la durabilité de l’écran: il est plus résistant aux bosses et à la distorsion, plus transparent et attire moins d’empreintes digitales sur l’écran. »

Lorsque vous utilisez le Galaxy Z Fold 3 et le Z Flip 3, il est surprenant de constater à quel point le protecteur d’écran ressemble à du verre, surtout par rapport au Galaxy Fold d’origine.

"Le film est le même matériau que celui de nos téléphones de type barre", a révélé Cho, "donc la sensation est naturellement la même lorsque vous le touchez. Mais nous avons dû améliorer les propriétés d’étirement pour qu’il soit mieux adapté aux téléphones pliables.

Tester les nouveaux appareils

Comment vous assurez-vous que tous ces matériaux merveilleux fonctionnent dans le monde réel? Samsung ne pouvait pas simplement s’appuyer sur les tests existants.

"Nous avons dû développer complètement de nouveaux équipements et processus de test", a déclaré Moon. « Pour un pliable, un équipement spécial est nécessaire pour tester la durabilité globale, non seulement en cas de chute, mais également pour les actions de pliage. Rien que pour les nouveaux tests de chute, nous avons dû développer trois types de machines différents pour les exécuter, et le test de résistance à l'eau est également complètement différent pour les pliables. Parce que [les smartphones pliables sont] une nouvelle catégorie, nous avons dû tous les développer à partir de zéro; tous les tests, processus et équipements.

Le travail d'équipe et l'avenir

Samsung ouvre la voie aux smartphones pliables pour le moment, mais ce n’était pas facile de prendre les devants: il n’y avait pas de règles strictes à suivre, très peu de méthodes ou de processus éprouvés, et même pas toujours le matériel adapté au travail à réaliser main. Il est fascinant de comprendre un peu ce qui rend ces appareils de pointe possibles et meilleurs que ceux qui les ont précédés.

"Ce dont nous sommes le plus fiers, c'est que trois parties de notre production ont dû travailler ensemble pour rendre tout cela possible", a déclaré Moon. "D'abord, vous commencez avec une idée, ensuite vous devez les combiner avec la bonne architecture et le bon design, et troisièmement, vous avez besoin d'une installation et de processus de production systématiques et structurés pour permettre une production de masse cohérente du appareil."

Certains peuvent penser que cela n’est possible qu’en raison de la taille et de la puissance de fabrication de Samsung, mais même si cela jouera certainement un rôle, Moon sait qu’il y a quelque chose de plus.

« Ce n’est pas quelque chose lié à la taille. C’est notre équipe », a-t-il déclaré fièrement.

Byengseok Choi a fait écho à cela et a ajouté: « Nous avons réuni une équipe fantastique et nous avons réellement réalisé cela », a-t-il déclaré à propos du défi que représente la production de smartphones pliables durables. "Parce que nous sommes arrivés jusqu'ici, je pense que nous pouvons être encore plus innovants dans les prochaines versions de nos produits pliables."

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