Материалы для ноутбуков следующего поколения Алюминиевый сплав против магниевого сплава против углеродного волокна

В настоящее время мы переживаем ренессанс ноутбуков, с невероятными техническими характеристиками и некоторыми действительно удивительными дизайнерскими работами, украшающими последние модели. Как часть этих проектов следующего поколения, мы также видим много новых материалов, поступающих в ноутбуки. Алюминий, магний, углеродное волокно и даже сверхпрочное закаленное стекло Gorilla Glass - кажется, что если вы хотите сделать новый высококачественный ноутбук или планшет, старомодный пластик просто больше не подходит.

Но каковы плюсы и минусы этих новых материалов, и какой из них должен получить преимущество, если вы выбираете между моделями? Давайте взглянем.

Алюминиевый сплав

Если в новом поколении ноутбуков есть «старый» вариант, то это алюминий. Известный Apple в своих мощных PowerBooks еще в 2003 году, алюминиевый сплав заменил титановый сплав старшего поколения. Рассуждение было двояким: использование процесса анодирования для отделки и окраски металла решило проблему сколов краски предыдущих поколений, и алюминий дешевле покупать и работать с ним, чем титан. В то время как его более низкая плотность означает, что алюминиевые оболочки должны быть толще, эта дополнительная жесткость обычно приводит к созданию конструкции, которая менее подвержена изгибу, деформации и вмятинам.

Так было до появления Macbook Air, когда Apple дебютировала со своим «цельным» языком дизайна, когда основной корпус (а затем и сборка экрана) был сформирован из цельного куска алюминиевого сплава, обработанного машиной. Это теперь стало более или менее стандартным для высококачественных ноутбуков. Хотя изготовление этих специфических деталей является дорогостоящим, оно позволяет проектировать ноутбуки с меньшим количеством частей корпуса в целом, упрощая производство в целом и делая их менее подверженными деформации и деформации корпуса. Некоторые ноутбуки за $ 300 имеют алюминиевый корпус, но без фрезерованного цельного корпуса. Анодирование, обработка сплава, которая может помочь с отводом тепла и коррозионной стойкостью, также может использоваться для «окрашивания» алюминия в разные цвета..

Флип ASUS Chromebook с полностью алюминиевым корпусом можно приобрести менее чем за 300 долларов..

Алюминиевые сплавы, как правило, прочнее пластиков, особенно при использовании в цельных конструкциях. Но у них есть некоторые довольно очевидные недостатки: даже относительно толстые корпуса алюминиевых ноутбуков премиум-класса будут повреждены, если на них будет оказываться достаточно сильное воздействие, и они будут делать это чаще, чем пластмассы, из-за отсутствия изгибов в многокомпонентном шасси. Алюминий также проводит тепло намного лучше, чем пластик, что делает некоторые ноутбуки склонными к неудобному перегреву. На этапе проектирования необходимо задействовать значительные технические средства, чтобы держать горячие зоны, такие как процессор и радиаторы, вдали от областей, где пользователь может дотрагиваться до машины в течение продолжительных периодов времени..

Магниевый сплав

Магний, альтернатива алюминию, используется в качестве основного сплава для растущего числа ноутбуков. Он легче по объему, чем алюминий, примерно на 30% (на самом деле это самый легкий металл в мире, используемый по конструкции), но при этом имеет более высокое отношение прочности к весу. Это позволяет корпусам электроники из магниевого сплава быть более тонкими, чем аналогичные алюминиевые конструкции с такой же общей прочностью. Магний также менее теплопроводный, что означает, что дизайнеры имеют больше свободы в размещении внутренних компонентов, которые не создадут неудобный горячий корпус.

Серия Microsoft Surface использует корпуса и рамки из магниевого сплава.

С точки зрения производства магний, как правило, легче использовать, чем алюминий, что открывает новые возможности дизайна для производителей ноутбуков и планшетов. К сожалению, это также значительно дороже, чем металл. Чтобы компенсировать это, производители иногда комбинируют магниевые оболочки с более дешевыми пластиковыми деталями на раме или внутренними областями, такими как упор для рук. Конструкции с полным магниевым корпусом, такие как Surface Pro и некоторые премиальные записи в линейках HP ENVY и Lenovo ThinkPad, как правило, стоят дороже, чем сопоставимые модели..

Между алюминиевым сплавом и магниевым сплавом действительно нет достаточной разницы, чтобы повлиять на покупку нового ноутбука тем или иным способом. При повышенной жесткости корпус из магния может быть менее изогнутым или вмятиным, чем алюминиевый, но он также более подвержен растрескиванию при повышенном давлении. Тепловые свойства, вероятно, не будут такими уж заметными (поскольку производители все равно неплохо справляются с управлением внутренним теплом). Если вы не планируете постоянно использовать ноутбук в условиях высокой температуры, внутренние спецификации, вероятно, должны быть более насущными.

Углеродное волокно

Углеродное волокно немного неправильное: материал, который так часто изображают на самолетах и ​​спортивных автомобилях, на самом деле представляет собой смесь как тканых углеродных прядей, так и более элементарных полимерных основ. По сути, это высокотехнологичный пластик, усиленный синтетическим углеродом. В результате получается материал с чрезвычайно высоким отношением массы к прочности, обеспечивающий защиту, аналогичную металлу или сплаву при доле массы.

Кроме того, это выглядит действительно круто. Большинству производителей нравится демонстрировать материал из углеродного волокна в своих разработках, что приводит к отличительному серо-черному переплетению, которое мгновенно узнается..

В ноутбуках Dell XPS используются корпуса из углеродного волокна с крышками и днищами из алюминиевого сплава.

Материал, по крайней мере, в некоторых отношениях, легче формовать и формовать, чем металл, для чего требуется только простая литая форма для больших деталей, а не процесс фрезерования, управляемый машиной. Углеродное волокно отдает тепло с долей алюминия или магния, что делает его идеальным выбором для областей корпуса ноутбука, где пользователи могут разместить кожу, например упор для рук.

Однако углеродное волокно имеет ряд явных недостатков по сравнению с более традиционными материалами для ноутбуков. Поскольку он представляет собой композит из углеродного переплетения и более хрупкого полимера, его отделка далеко не так долговечна, как тканая внутренняя часть, она гораздо более подвержена видимым царапинам и вмятинам. Компоненты внизу могут быть почти такими же безопасными, как и под металлом, но падение в угол или пронзительный удар все равно будут выглядеть довольно плохо. Углеродное волокно также намного дороже в производстве, чем даже магниевый сплав..

Линия ThinkPad Carbon использует карбоновые рамы и магниевые панели кузова.

Из-за этого он используется в основном как комбинированный материал, в корпусах которого используются легкие и привлекательные карбоновые волокна на внутренних компонентах, таких как упор для рук и тачпад, при использовании легированного металла снаружи. Насколько мне известно, не было корпуса ноутбука, сделанного полностью из углеродного волокна (хотя было несколько смартфонов, сделанных из структурно подобного кевлара).

Закаленное стекло

Появление смартфонов в конце 2000-х годов сделало закаленное стекло, в частности, запатентованное компанией Corning стекло Gorilla Glass, новым конструкционным материалом для всех видов электроники. В дополнение к довольно очевидному использованию для ноутбуков с сенсорным экраном, некоторые новые дизайны использовали закаленное стекло для крышек ноутбуков и даже премиальные сенсорные панели с плавным отслеживанием.

В некоторых ноутбуках HP Spectre используются крышки, экраны, упоры для рук и сенсорные панели из закаленного стекла.

Современное закаленное стекло - удивительный материал, обладающий стойкостью к царапинам, который почти так же хорош, как и материалы, такие как синтетический сапфир. Это также очень приятно, и теперь это относительно недорого для интеграции в дизайн ноутбука. Поскольку такие производители, как ASUS, уже имеют огромные заказы на стекло для смартфонов, почему бы не наклеить немного на ноутбук?

Но имейте в виду, закаленное стекло все еще ... ну, стекло. Он может быть устойчивым к царапинам и менее подвержен поломкам, чем обычная оконная панель, но падение на любую достаточно твердую поверхность все равно разрушит экраны, крышки и сенсорные панели. В качестве материала для корпусов ноутбуков и планшетов закаленное стекло является косметическим дополнением, а не особо прочным.

Источники изображений: Dell, ASUS, Lenovo, HP