19Jul

Next-Gen prenosni materiali: aluminijaste zlitine proti magnezijeve zlitine v primerjavi z ogljikovimi vlakni

Trenutno smo doživeli renesanso prenosnih računalnikov, tako z neverjetnimi specifikacijami kot z nekaj resnično neverjetnimi dizajnerskimi deli, ki krasijo najnovejše modele. Kot del teh modelov naslednje generacije, vidimo tudi veliko novih materialov, ki gredo tudi v prenosnike. Aluminij, magnezij, ogljikova vlakna, tudi super-težka kaljena stekla Gorilla - zdi se, da če želite narediti nov vrhunski prenosni računalnik ali tablični računalnik, starodavna plastika pravzaprav ni več možnost.

Toda kakšne so prednosti in slabosti teh novih materialov in katera bi morala dobiti prednost, če izberete med modeli? Oglejmo si.

Aluminijaste legure

Če obstaja možnost "starejših" z novo generacijo modelov laptop, je aluminij. Znano, ki jo je Apple na svojih vrhunskih PowerBookovih zaposlil že leta 2003, je zlitina aluminija nadomestila titanove zlitine starejših generacij. Razlog je bil dvakrat: z anodiziranjem postopka za dokončanje in barvanje kovin rešili vprašanje barve chipping prejšnjih generacij, in aluminij je cenejši za nakup in delo s kot titana. Medtem ko njegova manjša gostota pomeni, da morajo biti aluminijeve lupine debelejše, ta dodatna togost običajno povzroči zasnovo, ki je manj nagnjena k upogibanju, upogibanju in dentingu.

Šele ko je predstavil Macbook Air, je Apple predstavil svoj dizajn jezik "unibody", pri čemer je glavno telo( in kasneje sestava zaslona) nastalo iz enega samega kosa strojno brušenega aluminijaste zlitine. To je sedaj postalo bolj ali manj standard za vrhunske prenosne računalnike. Medtem ko je proizvodnja teh posebnih delov drago, omogoča laptops, da so zasnovani z manj delom telesa na splošno, poenostavljajo proizvodnjo kot celoto in jih naredijo manj nagnjeni k deformaciji telesa in deformacije. Nekateri prenosni računalniki, ki so poceni kot 300 dolarjev, imajo aluminijasto ohišje, čeprav brez brušenega enodelnega ohišja. Anodiranje, obdelava zlitin, ki lahko pomaga pri odvajanju toplote in odpornosti proti koroziji, se lahko uporablja tudi za "barvanje" aluminija različnih barv.

Flip ASUS Chromebook s polnim aluminijastim telesom je lahko manjši od 300 $.

Aluminijeve zlitine so običajno močnejše od plastike, še posebej, če jih uporabljamo v modelih unibody. Ampak prihajajo z nekaj precej očitnimi slabostmi: tudi relativno debela telesa premijskih aluminijastih prenosnih računalnikov bodo utrpela, če bodo imela dovolj trčenja, in to bo to storila pogosteje kot plastika zaradi pomanjkanja fleksibilnosti v večdelni šasiji. Aluminij prav tako izvaja toploto veliko boljše od plastike, zaradi česar so nekateri prenosniki nagnjeni k neugodnemu pregrevanju. V fazi projektiranja je treba uporabiti pomembne inženirje, da vroče cone, kot je procesor in hladilne tekočine, vodijo stran od območij, kjer se bo uporabnik verjetno dolgo časa dotikal naprave.

Magnezijeva zlitina

Magnezij, alternativa aluminiju, se uporablja kot primarna zlitina za naraščajoče število modelov laptop. To je lažji po obsegu kot aluminij za približno 30%( to je pravzaprav najlažja strukturno uporabljena kovina na svetu), medtem ko ima večjo razmerje med trdnostjo in težo. To omogoča, da so telesa elektronike iz magnezijeve zlitine tanjša od podobnih aluminijastih modelov z enako splošno obstojnostjo. Magnezij je tudi manj toplotno prevoden, kar pomeni, da imajo oblikovalci večjo svobodo pri postavljanju notranjih komponent, ki ne bodo ustvarjali neprijetnega vročega ohišja.

Microsoftove serije Surface uporabljajo telesa in okvire magnezijeve zlitine.

Magnezij je na splošno lažji za uporabo kot aluminij v smislu proizvodnje, odpira nove zmogljivosti oblikovanja za proizvajalce prenosnih računalnikov in tabličnih računalnikov. Na žalost je tudi precej dražje kot kovina. Da bi to izravnali, bodo proizvajalci včasih združili magnezijeve lupine s cenejšimi plastičnimi deli na okvirju ali notranjih predelih, kot je naslon za dlani. Celotni modeli z magnezijem, kot Surface Pro in nekateri premijski vnosi v linijah HP ENVY in Lenovo ThinkPad, so dražji od primerljivih modelov.

Med aluminijeve zlitine in magnezijeve zlitine res ni dovolj razlike, da bi premaknili nov laptop nakup na en ali drug način. Z večjo togostjo se lahko manjka verjetnost, da se bo magnezijev primer upognil ali vdrl kot aluminijast, vendar je tudi bolj nagnjen k razpokanju s povečanim tlakom. Termične lastnosti verjetno ne bodo vse toliko opazne( ker so proizvajalci v vsakem primeru zelo dobro upravljali z notranjo toploto).Razen če načrtujete nenehno uporabo prenosnega računalnika v okoljih z visoko temperaturo, bi morale biti notranje specifikacije verjetno bolj pereče.

karbonska vlakna

Ogljikovo vlakno je malo napačna: material, ki je tako priljubljen na letalih in športnih avtomobilih, je pravzaprav sestavljen iz tkanih ogljikovih pramenov in bolj osnovnih polimernih baz. V bistvu gre za visokotehnološko plastiko, ojačeno s sintetičnim ogljikom. Rezultat je material z izredno visoko maso do trdnosti, ki omogoča zaščito, podobno kovini ali zlitini, na del teže.

Prav tako je videti zelo kul. Večina proizvajalcev želi pokazati material ogljikovih vlaken v svojih modelih, kar ima za posledico posebno sivo-črno vezavo, ki je takoj prepoznavna.

Prenosni računalniki Dell XPS uporabljajo telesa ogljikovih vlaken s pokrovi in ​​dnom iz aluminijaste zlitine.

Material je vsaj na nek način lažji oblik in oblika kot kovina, ki zahteva samo preprost kalup za večje koščke in ne strojno nadzorovano mletje. Ogljikova vlakna izvajajo toploto s frakcijo stopnje aluminija ali magnezija, kar je idealna izbira za področja prenosnega ohišja, kjer uporabniki verjetno postavijo kožo, na primer naslon za dlani.

Vendar ima ogljikova vlakna nekaj očitnih pomanjkljivosti glede bolj običajnih prenosnih materialov. Ker je sestavljena iz ogljikovega tkanja in bolj krhkega polimera, njena končna obdelava ni skorajda trajna kot tkana notranjost - je veliko bolj dovzetna za vidne praske in vdolbine. Komponente spodaj so lahko skoraj tako varne, kot so pod kovino, toda udarni kot ali udarni udarci bodo še vedno videti precej slabi. Tudi ogljikova vlakna so veliko dražja kot celo magnezijeva zlitina.

Linija ThinkPad Carbon uporablja okvir ogljikovih vlaken in magnezijeve karoserije.

Zaradi tega se uporablja predvsem kot kombinacija materiala, z ohišji z uporabo lahkih in privlačnih ogljikovih vlaken na notranjih sestavnih delih, kot so nasloni za dlani in sledilna ploščica, medtem ko uporabljate zlitine na zunanji strani. Po mojem znanju ni bilo telesa prenosnega računalnika, ki je v celoti izdelana iz ogljikovih vlaken( čeprav je bilo nekaj pametnih telefonov izdelanih iz strukturno podobnega Kevlarja).

kaljeno steklo

Vzpon pametnih telefonov v poznih 2000-ih je naredil posebno kaljeno steklo-Corning-ovo patentirano steklo Gorilla Glass - novo razmišljanje o gradbenem materialu za vse vrste elektronike. Poleg precej očitne uporabe za prenosne računalnike na dotik, so nekateri novejši modeli uporabili kaljeno steklo za pokrove prenosnih računalnikov in celo premije, brez težav sledilne ploščice.

Nekateri prenosni računalniki HP Spectre uporabljajo kaljene steklene pokrove, zaslone, dlančnike in sledilne ploščice.

Moderno kaljeno steklo je nekaj neverjetnih stvari, ki vsebujejo odpornost na praske, ki je skoraj tako dobra kot materiali, kot so sintetični safir. Prav tako se počuti precej lepo, zdaj pa je relativno poceni za integracijo v laptop design. Ker imajo proizvajalci, kot je ASUS, že veliko naročil za steklo za pametne telefone, zakaj se ne bi malo držali na prenosnem računalniku?

Toda vedite, kaljeno steklo še vedno. .. no, steklo. Morda je odporna proti praskam in je manj verjetna, da se bo zlomila kot običajna okenska plošča, vendar pa bo kapljica na katerokoli trdno površino še vedno razbila zaslone, pokrove in sledilne ploščice. Kot material za prenosne in tablete, kaljeno steklo je kozmetični dodatek in ni posebej trpežen.

Izvajalci slik: Dell, ASUS, Lenovo, HP