If-Koubou

Materiały laptopów następnej generacji: stop aluminium a stop magnezu a włókno węglowe

Materiały laptopów następnej generacji: stop aluminium a stop magnezu a włókno węglowe (Jak)

Obecnie przeżywamy renesans laptopów, z niewiarygodną specyfikacją i niesamowitymi pracami projektowymi zdobiącymi najnowsze modele. W ramach tych projektów następnej generacji widzimy także wiele nowych materiałów wprowadzanych do laptopów. Aluminium, magnez, włókno węglowe, nawet super-twardy hartowany Gorilla Glass - wydaje się, że jeśli chcesz zrobić nowy high-endowy laptop lub tablet, staromodny plastik po prostu nie wchodzi już w grę.

Ale jakie są plusy i minusy tych nowych materiałów i które z nich należy zdobyć, jeśli wybierasz modele? Spójrzmy.

Stop aluminium

Jeśli istnieje "starsza" opcja z nową generacją projektów laptopów, to jest to aluminium. Firma Alumini, powszechnie zatrudniona przez Apple na najnowocześniejszych komputerach PowerBook w 2003 roku, zastąpiła stop tytanu starszych generacji. Rozumowanie było dwojakiego rodzaju: użycie procesu anodowania do wykończenia i pokolorowania metalu rozwiązało problem odprysku farby poprzednich pokoleń, a aluminium jest tańsze w zakupie i pracy niż tytan. O ile mniejsza gęstość oznacza, że ​​muszle aluminiowe muszą być grubsze, o tyle większa sztywność powoduje, że konstrukcja jest mniej podatna na zginanie, wypaczanie i wgniecenie.

Dopiero po wprowadzeniu Macbook Air Apple zadebiutowało w swoim "jednoczęściowym" języku projektowym, a główny korpus (a później zespół ekranu) został uformowany z jednego kawałka obrabianego maszynowo stopu aluminium. Stało się to mniej więcej standardem dla laptopów klasy wyższej. Podczas produkcji tych konkretnych części jest kosztowna, pozwala na zaprojektowanie laptopów z mniejszą liczbą części ciała, upraszczając produkcję jako całość i czyniąc je mniej podatnymi na wypaczanie i deformację ciała. Niektóre laptopy tak tanie jak 300 dolarów mają aluminiowe konstrukcje nadwozia, ale bez frezowanego jednoczęściowego nadwozia. Anodowanie, obróbka stopu, która może pomóc w rozpraszaniu ciepła i odporności na korozję, może być również użyte do "barwienia" różnych kolorów aluminium.

Klapka ASUS Chromebooka z pełnym aluminiowym korpusem może mieć mniej niż 300 USD.

Stopy aluminium są zazwyczaj mocniejsze niż tworzywa sztuczne, zwłaszcza gdy są stosowane w konstrukcjach unibody. Ale mają dość oczywiste wady: nawet relatywnie grube korpusy aluminiowych laptopów o wysokiej wytrzymałości będą mocno wgryzać się w nie, i będą to robić częściej niż tworzywa sztuczne z powodu braku elastyczności w wieloczęściowym podwoziu. Aluminium przewodzi ciepło znacznie lepiej niż plastik, przez co niektóre laptopy mają tendencję do niewygodnego przegrzewania. Na etapie projektowania należy zastosować znaczące rozwiązania techniczne, aby utrzymywać gorące strefy, takie jak procesor i radiatory, z dala od obszarów, w których użytkownik prawdopodobnie dotknie maszyny przez dłuższy czas.

Ze stopu magnezu

Magnez, alternatywa dla aluminium, jest wykorzystywany jako główny stop dla coraz większej liczby projektów laptopów. Jest on lżejszy pod względem objętości niż aluminium o około 30% (jest to najlżejszy metal strukturalny stosowany na świecie), a jednocześnie ma większy stosunek wytrzymałości do masy. Dzięki temu korpusy elektroniki ze stopu magnezu są cieńsze niż podobne konstrukcje aluminiowe o takiej samej ogólnej trwałości. Magnez jest również mniej przewodzący ciepło, co oznacza, że ​​projektanci mają więcej swobody w umieszczaniu wewnętrznych elementów, które nie stworzą nieprzyjemnie gorącej obudowy.

Seria Surface firmy Microsoft wykorzystuje korpusy i ramy ze stopów magnezu.

Magnez jest na ogół łatwiejszy w użyciu niż aluminium pod względem produkcji, otwierając nowe możliwości projektowania dla producentów laptopów i tabletów. Niestety jest również znacznie droższy niż metal. Aby to zrównoważyć, producenci czasami łączą skorupy magnezu z tańszymi plastikowymi częściami na ramie lub wewnętrznych obszarach, takich jak podparcie dłoni. Pełne konstrukcje magnezowe, takie jak Surface Pro i niektóre pozycje premium w liniach HP ENVY i Lenovo ThinkPad, wydają się być droższe od porównywalnych modeli.

Pomiędzy stopem aluminium i stopem magnezu, naprawdę nie ma wystarczającej różnicy, aby wpłynąć na zakup nowego laptopa w ten czy inny sposób. Ze zwiększoną sztywnością obudowa z magnezu może być mniej podatna na zginanie lub wgniecenie niż aluminiowa, ale jest również bardziej podatna na pękanie przy zwiększonym ciśnieniu. Właściwości termiczne prawdopodobnie nie będą aż tak zauważalne (ponieważ producenci stali się dość dobrzy w zarządzaniu ciepłem wewnętrznym). O ile nie zamierzasz stale korzystać z laptopa w środowisku o wysokiej temperaturze, specyfikacje wewnętrzne powinny prawdopodobnie być bardziej palącym problemem.

Włókno węglowe

Włókno węglowe jest trochę mylące: materiał, który jest tak popularnie przedstawiany w samolotach i samochodach sportowych, jest w rzeczywistości kompozytem zarówno plecionych pasm węglowych, jak i bardziej szczątkowych baz polimerowych. Zasadniczo jest to zaawansowany technologicznie plastik wzmocniony syntetycznym węglem. Rezultatem jest materiał o wyjątkowo wysokim stosunku masy do wytrzymałości, umożliwiającym ochronę podobną do metalu lub stopu w ułamku ciężaru.

Poza tym wygląda naprawdę fajnie. Większość producentów lubi pokazywać materiał z włókna węglowego w swoich projektach, dzięki czemu wyróżnia się szaro-czarnym splotem, który jest natychmiast rozpoznawalny.

Laptopy XPS firmy Dell wykorzystują korpusy z włókna węglowego z pokrywami i dnem ze stopu aluminium.

Materiał jest co najmniej w pewnym sensie łatwiejszy do formowania i kształtowania niż metal, wymagając jedynie prostej odlewanej formy na większe kawałki, a nie sterowanego maszynowo procesu mielenia. Włókno węglowe przewodzi ciepło w ułamku stopy aluminium lub magnezu, co czyni go idealnym wyborem dla obszarów obudowy laptopa, gdzie użytkownicy mogą umieścić skórę, np. Podparcie dłoni.

Jednakże włókna węglowe mają pewne wady w porównaniu z bardziej konwencjonalnymi materiałami do laptopów.Ponieważ jest to kompozyt splotu węglowego i bardziej kruchego polimeru, jego wykończenie nie jest tak blisko jak trwałe, jak tkane wnętrze - jest bardziej podatne na widoczne zadrapania i wgniecenia. Elementy pod spodem mogą być prawie tak bezpieczne, jak pod metalem, ale uderzenie narożnika lub przebicie nadal będzie wyglądać bardzo źle. Włókno węglowe jest znacznie droższe w produkcji niż stop magnezu.

Linia ThinkPad Carbon wykorzystuje ramki z włókna węglowego i panele z magnezu.

Z tego powodu jest wykorzystywany głównie jako materiał łączony, z przypadkami, w których wykorzystuje się lekkie i atrakcyjne włókna węglowe na elementach wewnętrznych, takich jak podparcie dłoni i touchpad, podczas gdy na zewnątrz stosuje się metal stopowy. Według mojej wiedzy, nie było korpusu laptopa wykonanego w całości z włókna węglowego (chociaż było kilka smartfonów zbudowanych z strukturalnie podobnego Kevlaru).

Szkło hartowane

Wzrost liczby smartfonów pod koniec lat 2000. w szczególności sprawił, że szkło hartowane - w szczególności opatentowany przez Corninga "Gorilla Glass" - nowy materiał konstrukcyjny do wszelkiego rodzaju elektroniki. Oprócz dość oczywistych zastosowań laptopów z ekranem dotykowym, w niektórych nowszych projektach zastosowano szkło hartowane do pokryw laptopów, a nawet wysokiej jakości, gładkie śledzenie touchpadów.

Niektóre laptopy HP Spectre mają pokrywy ze szkła hartowanego, ekrany, podparcia dłoni i touchpady.

Nowoczesne szkło hartowane to niesamowity materiał, o odporności na zarysowania prawie tak dobre, jak materiały takie jak szafir syntetyczny. Wydaje się również całkiem niezły, a teraz jest stosunkowo niedrogie, aby zintegrować go z laptopem. Skoro producenci tacy jak ASUS mają już ogromne zamówienia na szkło do smartfonów, dlaczego nie trzymać się trochę na laptopie?

Ale uwaga, szkło hartowane nadal jest ... no, szkło. Może być odporny na zarysowania i mniej podatny na złamanie niż typowa szyba okienna, ale spadek na jakiejkolwiek rozsądnie twardej powierzchni nadal będzie niszczał ekrany, pokrywy i panele dotykowe. Jako materiał na korpusy laptopów i tabletów szkło hartowane jest dodatkiem kosmetycznym, a nie szczególnie trwałym.

Źródła obrazu: Dell, ASUS, Lenovo, HP