Матеріали для ноутбуків наступного покоління: алюмінієвий сплав проти магнієвого сплаву проти вуглецевого волокна

В даний час ми переживаємо ренесанс ноутбуків, з неймовірними технічними характеристиками і деякими дійсно дивовижними дизайнерськими роботами, що прикрашають останні моделі. Як частина цих проектів наступного покоління, ми також бачимо багато нових матеріалів, що надходять в ноутбуки. Алюміній, магній, вуглецеве волокно і навіть надміцне загартоване скло Gorilla Glass - здається, що якщо ви хочете зробити новий високоякісний ноутбук або планшет, старомодний пластик просто більше не підходить.

Але які плюси і мінуси цих нових матеріалів, і який з них повинен отримати перевагу, якщо ви вибираєте між моделями? Давайте подивимося.

Алюмінієвий сплав

Якщо в новому поколінні ноутбуків є «старий» варіант, то це алюміній. Відомий Apple у своїх потужних PowerBooks ще 2003 року, алюмінієвий сплав замінив титановий сплав старих поколінь. Міркування було двояким: використання процесу анодування для оздоблення та забарвлення металу вирішило проблему сколів фарби попередніх поколінь, а алюміній дешевше купувати і працювати з ним, ніж титан. Тоді як його нижча щільність означає, що алюмінієві оболонки повинні бути товщими, ця додаткова жорсткість зазвичай призводить до того, що конструкція менш схильна до вигину, деформації і вм'ятин.

Так було до появи Macbook Air, коли Apple дебютувала зі своєю «цільною» мовою дизайну, коли основний корпус (а потім і збірка екрану) був сформований з цільного шматка алюмінієвого сплаву, обробленого машиною. Це тепер стало більш-менш стандартним для високоякісних ноутбуків. Хоча виготовлення цих специфічних деталей є дорогим, воно дозволяє проектувати ноутбуки з меншою кількістю частин корпусу в цілому, спрощуючи виробництво в цілому і роблячи їх менш схильними до деформації та деформації корпусу. Деякі ноутбуки за $300 мають алюмінієвий корпус, але без фрезерованого цільного корпусу. Анодування, обробка сплаву, яка може допомогти з відведенням тепла і корозійною стійкістю, також може використовуватися для «фарбування» алюмінію в різні кольори.

Алюмінієві сплави, як правило, міцніші за пластики, особливо при використанні в цільних конструкціях. Але у них є деякі досить очевидні недоліки: навіть відносно товсті корпуси алюмінієвих ноутбуків преміум-класу будуть пошкоджені, якщо на них буде виявлятися досить сильний вплив, і вони будуть робити це частіше, ніж пластмаси, через відсутність вигинів в корпусі з декількох частин. Алюміній також проводить тепло набагато краще, ніж пластик, що робить деякі ноутбуки схильними до незручного перегріву. На етапі проектування необхідно задіяти значні технічні засоби, щоб тримати гарячі зони, такі як процесор і радіатори, далеко від областей, де користувач може доторкатися до машини протягом тривалих періодів часу.

Магнієвий сплав

Магній, альтернатива алюмінію, використовується як основний сплав для зростаючого числа ноутбуків. За обсягом він легший, ніж алюміній, приблизно на 30% (насправді це найлегший метал у світі, що використовується за конструкцією), але при цьому має більш високе відношення міцності до ваги. Це дозволяє корпусам електроніки з магнієвого сплаву бути більш тонкими, ніж аналогічні алюмінієві конструкції з такою ж загальною міцністю. Магній також менш теплопровідний, що означає, що дизайнери мають більше свободи в розміщенні внутрішніх компонентів, які не створять незручний гарячий корпус.

З точки зору виробництва магній, як правило, легше використовувати, ніж алюміній, що відкриває нові можливості дизайну для виробників ноутбуків і планшетів. На жаль, це також значно дорожче, ніж метал. Щоб компенсувати це, виробники іноді комбінують магнієві оболонки з більш дешевими пластиковими деталями на рамі або внутрішніми областями, такими як наголос для рук. Дизайн з магнієвим корпусом, такий як Surface Pro і деякі преміальні записи в лінійках HP ENVY і Lenovo ThinkPad, як правило, дорожче, ніж порівнянні моделі.

Між алюмінієвим сплавом і магнієвим сплавом дійсно немає достатньої різниці, щоб вплинути на покупку нового ноутбука, так чи інакше. При підвищеній жорсткості корпус з магнію може з меншою ймовірністю вигинатися або вдавлюватися, ніж алюмінієвий корпус, але він також більш схильний до розтріскування при підвищеному тиску. Теплові властивості, ймовірно, не будуть такими вже помітними (оскільки виробники все одно непогано справляються з керуванням внутрішнім теплом). Якщо ви не плануєте постійно використовувати ноутбук в умовах високої температури, внутрішні специфікації, ймовірно, повинні бути більш нагальними.

Вуглецеве волокно

Вуглецеве волокно трохи помилкове: матеріал, який так часто зображують на літаках та спортивних автомобілях, насправді являє собою суміш як тканих вуглецевих прядей, так і більш елементарних полімерних основ. Переважно це високотехнологічний пластик, посилений синтетичним вуглецем. У результаті виходить матеріал з надзвичайно високим ставленням маси до міцності, що забезпечує захист, аналогічну металу або сплаву при незначній масі.

Крім того, це виглядає дійсно круто. Більшості виробників подобається демонструвати матеріал з вуглецевого волокна в своїх розробках, в результаті чого виходить чітко впізнаваний сірий і чорний переплетення.

Матеріал, принаймні, в деяких відносинах, легше формувати і формувати, ніж метал, для чого потрібна тільки проста лита форма для великих деталей, а не процес фрезерування, керований машиною. Вуглецеве волокно проводить тепло з часткою алюмінію або магнію, що робить його ідеальним вибором для областей чохлів для ноутбуків, де користувачі можуть розмістити шкіру, наприклад, акцент для рук.

Однак вуглецеве волокно має низку очевидних недоліків порівняно з більш традиційними матеріалами для ноутбуків. Оскільки він являє собою композит з вуглецевого переплетення і більш крихкого полімеру, його оздоблення далеко не так довговічне, як тканий інтер'єр, - він набагато більш схильний до видимих подряпин і вм'ятин. Компоненти внизу можуть бути майже такими ж безпечними, як і під металом, але падіння в кут або пронизливий удар все одно будуть виглядати досить погано. Вуглецеве волокно також набагато дорожче у виробництві, ніж навіть магнієвий сплав.

Через це він використовується в основному як комбінований матеріал, в корпусах якого використовуються легкі і привабливі карбонові волокна на внутрішніх деталях, таких як наголос для рук і тачпад, а на зовнішній поверхні - металевий сплав. Наскільки мені відомо, не було корпусу ноутбука, зробленого повністю з вуглецевого волокна (хоча було кілька смартфонів, зроблених зі структурно подібного кевлара).

Загартоване скло

Поява смартфонів наприкінці 2000-х років зробила загартоване скло - зокрема, запатентоване Corning скло Gorilla Glass - новим конструкційним матеріалом для всіх видів електроніки. На додаток до досить очевидного використання для ноутбуків з сенсорним екраном, деякі нові дизайни використовували загартоване скло для кришок ноутбуків і навіть преміальні, плавні сенсорні панелі.

Сучасне загартоване скло - це дивовижний матеріал, що володіє стійкістю до подряпин, який майже так само хороший, як і матеріали, такі як синтетичний сапфір. Це також дуже приємно, і тепер це відносно недорого для інтеграції в дизайн ноутбука. Оскільки такі виробники, як ASUS, вже мають величезні замовлення на скло для смартфонів, чому б не наклеїти трохи на ноутбук?

Але майте на увазі, загартоване скло все ще... ну, скло. Він може бути стійким до подряпин і менш схильний до поломок, ніж звичайна віконна панель, але падіння на будь-яку досить тверду поверхню все одно зруйнує екрани, кришки і сенсорні панелі. Як матеріал для корпусів ноутбуків і планшетів загартоване скло є косметичним доповненням, а не особливо міцним.