Материалы для ноутбуков следующего поколения: алюминиевый сплав против магниевого сплава и углеродного волокна

2024 Автор: Geoffrey Carr | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-17 10:57

В настоящее время мы испытываем ренессанс ноутбуков с невероятными спецификациями и некоторыми действительно потрясающими дизайнерскими работами, украшающими последние модели. В рамках этих проектов следующего поколения мы также видим много новых материалов, которые также входят в ноутбуки. Алюминий, магний, углеродное волокно, даже сверхжесткое закаленное Gorilla Glass - кажется, что если вы хотите сделать новый ноутбук или планшет высокого класса, старомодный пластик просто больше не является вариантом.

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

Алюминиевый сплав

Если в новом поколении ноутбуков есть «более старый» вариант, это алюминий. Известный нанятый компанией Apple на своих high-end PowerBooks еще в 2003 году, алюминиевый сплав заменил титановый сплав старых поколений. Объяснение было двояким: использование процесса анодирования для завершения и окраски металла позволило решить проблему отсечения краски предыдущих поколений, а алюминий дешевле купить и работать с титаном. В то время как его более низкая плотность означает, что алюминиевые оболочки должны быть толще, эта дополнительная жесткость обычно приводит к конструкции, которая менее подвержена изгибу, деформации и вмятин.

Только после появления Macbook Air Apple дебютировала на своем «единичном» языке дизайна с основным корпусом (а затем и сборочным узлом), образованным из одного куска измельченного из алюминия алюминиевого сплава. Это теперь стало более или менее стандартным для ноутбуков высокого класса. Хотя изготовление этих конкретных деталей дорого, это позволяет ноутбукам разрабатываться с меньшим количеством частей тела в целом, упрощая производство в целом и делая их менее склонными к деформации тела и деформации. Некоторые ноутбуки столь же дешевы, как и $ 300, имеют алюминиевые конструкции кузова, хотя без измельченного цельного кузова. Анодирование, обработка сплавом, которая может помочь в рассеивании тепла и коррозионной стойкости, также может использоваться для «окрашивания» алюминия разных цветов.

Алюминиевые сплавы обычно сильнее, чем пластмассы, особенно при использовании в цельных конструкциях. Но у них есть довольно очевидные недостатки: даже относительно толстые тела премиальных алюминиевых ноутбуков будут вмятины, если они будут достаточно жесткими, и они будут делать это чаще, чем пластмассы из-за отсутствия гибкости в многочастном шасси. Алюминий также проводит тепло намного лучше, чем пластик, что делает некоторые ноутбуки склонными к неудобному перегреву. Значительная инженерия должна использоваться на этапе проектирования, чтобы поддерживать горячие зоны, такие как процессор и радиаторы, вдали от областей, где пользователь, вероятно, будет касаться машины в течение продолжительных периодов времени.

Магниевый сплав

Магний, альтернатива алюминию, используется в качестве первичного сплава для все большего числа конструкций ноутбуков. Он легче по объему, чем алюминий, примерно на 30% (это самый легкий в мире металлоорганический металл), при этом он имеет большее соотношение прочности и веса. Это позволяет корпусам электроники из магниевого сплава быть тоньше, чем аналогичные алюминиевые конструкции с одинаковой общей долговечностью. Магний также менее термически проводящий, то есть у дизайнеров больше свободы в размещении внутренних компонентов, которые не создадут неудобно горячий корпус.

Магний, как правило, проще в использовании, чем алюминий с точки зрения производства, открывая новые возможности дизайна для производителей ноутбуков и планшетов. К сожалению, он также значительно дороже, чем металл. Чтобы компенсировать это, производители иногда будут комбинировать раковины из магния с более дешевыми пластмассовыми частями на раме или внутренними зонами, такими как подставка для рук. Полные конструкции из магниевого сплава, такие как Surface Pro и некоторые премиальные записи в линиях HP ENVY и Lenovo ThinkPad, имеют тенденцию быть более дорогими, чем сопоставимые модели.

Между алюминиевым сплавом и магниевым сплавом на самом деле не хватает разницы, чтобы повлиять на покупку нового ноутбука так или иначе. С повышенной жесткостью магниевый корпус может быть менее склонным к изгибу или вмятину, чем алюминиевый, но он также более подвержен трещинам с повышенным давлением. Тепловые свойства, вероятно, не будут столь заметными (так как производители все же хорошо справляются с управлением внутренним нагревом). Если вы не планируете постоянно использовать ноутбук в высокотемпературных средах, внутренние спецификации, вероятно, должны быть более актуальными.

Углеродное волокно

Углеродное волокно является немного неправильным: материал, который так широко изображен на самолетах и спортивных автомобилях, на самом деле является составным слоем как тканых углеродных нитей, так и более примитивных полимерных оснований. В принципе, это высокотехнологичный пластик, усиленный синтетическим углеродом. В результате получается материал с чрезвычайно высоким отношением массы к прочности, обеспечивающий защиту, подобную металлу или сплаву, на долю массы.

Кроме того, это выглядит действительно круто. Большинство производителей любят демонстрировать материал из углеродного волокна в своих конструкциях, что приводит к уникальному серо-черному переплетению, которое сразу узнаваем.

Материал, по крайней мере, в некотором смысле, легче формовать и формовать, чем металл, для чего требуется только простая литейная форма для больших деталей, а не механический процесс фрезерования. Углеродное волокно проводит тепло на долю скорости либо алюминия, либо магния, что делает его идеальным выбором для областей корпуса ноутбука, где пользователи могут размещать кожу, например, на ладони.

Тем не менее, углеродное волокно имеет некоторые отличительные недостатки перед более обычными материалами для ноутбуков. Поскольку он представляет собой композит из углеродного плетения и более хрупкого полимера, его отделка нигде не столь долговечна, как тканая внутренняя отделка - она намного более восприимчива к видимым царапинам и вмятинам. Компоненты ниже могут быть почти такими же безопасными, как и под металлом, но угловое падение или пробивное воздействие по-прежнему будут выглядеть довольно плохо. Углеродное волокно также намного дороже, чем даже магниевый сплав.

Из-за этого он развертывается в основном в виде комбинированного материала, с корпусами с легким и привлекательным углеродным волокном на внутренних компонентах, таких как подлокотник и тачпад, при использовании металлического сплава на внешней стороне. Насколько мне известно, не было корпуса для ноутбука, полностью изготовленного из углеродного волокна (хотя было несколько смартфонов, выполненных из структурно похожих кевларов).

Закаленное стекло

Рост смартфонов в конце 2000-х годов произвел закаленное стекло - в частности, запатентованное фирмой Corning Gorilla Glass - новый материал для всех видов электроники. В дополнение к довольно очевидному использованию для ноутбуков с сенсорным экраном, некоторые более новые модели использовали закаленное стекло для ноутбуков и даже премиальные, плавные трекинга.

Но имейте в виду, закаленное стекло все еще … ну, стекло. Он может быть устойчивым к царапинам и с меньшей вероятностью сломаться, чем обычное оконное стекло, но падение на любую разумно твердую поверхность по-прежнему будет разрушать экраны, крышки и сенсорные панели. В качестве материала для ноутбуков и планшетов, закаленное стекло является косметическим дополнением, а не особенно прочным.

Источники изображения: Dell, ASUS, Lenovo, HP