Notebook-Materialkrieg: Von Kunststoff und Aluminiumlegierung bis hin zu dreidimensional geformten Kohlefasern auf allen Seiten

Als eine Person, die Laptops mehr liebt als Mobiltelefone, war ich lange Zeit von 1 kg besessen. In meinen Augen sind Notebooks unter 1 kg die ultimativen dünnen und leichten Notebooks.

Bis 2021 sind Notebooks mit einem Gewicht von weniger als 1 kg auf dem Markt nicht mehr selten, aber nicht so groß wie der Sand des Ganges. Im Gegensatz zu den Vorjahren wurden die beiden 900-Gramm-Notebooks jedoch Anfang dieses Jahres auf den Markt gebracht sind genug für Menschen. Interesse entwickeln.

Eines ist das ThinkPad X1 Nano von Lenovo und das andere das neue VAIO Z 2021. Die ersteren 13 Zoll wiegen nur 907 Gramm, und die letzteren 14 Zoll wiegen nur 958 Gramm. Und der Schlüssel ist, dass letzterer auch den Intel i7-11375H Standardspannungsprozessor verwendet, der mit 3,30 GHz über Turbo Boost 3.0 bis 5 GHz getaktet ist. Was bedeutet das? Dies bedeutet, dass nicht nur Niederspannungs- und Thin-Laptops in den 1-kg-Bereich aufgenommen wurden, sondern jetzt auch Performance-Laptops in den 1-kg-Club.

Der Grund, warum es schwierig ist, die Leistung dünn und leicht zu halten, liegt darin, dass angesichts einer CPU mit 35 W TDP eine passive Kühlung oder ein kleiner Lüfter die Wärme nicht unterdrücken kann, was schließlich zu einer Frequenzreduzierung führt und es schwierig ist, die Leistung des zu üben Hardware, so ist es notwendig, es auf dem Motherboard zu platzieren. Lüfter sind größer und stärker, und Heatpipes sollten verlegt werden, um die Wärmeableitung zu unterstützen. Dieses neue Zubehör nimmt nicht nur Platz ein, sondern erhöht auch das Gewicht, also für eine lange Zeit, es Es ist schwierig, sowohl Leistung als auch Leichtigkeit zu haben.

Die andere Seite des Themas der Performance-Bücher, die in den 1KG-Club aufgenommen werden, ist eigentlich der Krieg um das Notebook-Material: Um das Notebook dünn und leicht zu machen, sind die Bemühungen verschiedener Hersteller in Bezug auf das Material nicht geringer als die Leistungssteigerung.

Zuvor hatte Ai Faner über "Mobile Phone Color Wars" und "Mobile Phone Material Evolution History" gesprochen. Auf Mobiltelefonen werden häufig Materialien für Farb-, Textur-, Signal- und Lademethoden verwendet. Diese Faktoren werden überlagert, um die aktuelle Situation zu bestimmen Die High-End-Maschine verwendet einen mittleren Metallrahmen und eine hintere Glasabdeckung als einheitliche Hauptlösung.

Bei einem Notebook hat das Gehäusematerial eine andere Position: Es muss stark genug sein, um den zerbrechlichen Bildschirm und das Motherboard zu schützen. Es muss auch leicht genug sein, um die ebenso zerbrechlichen Schultern und die Lendenwirbelsäule zu pflegen.

Lange, lange Zeit wurde das Material des Notebooks von Kunststoff dominiert, ebenso wie Kunststoff das Material des Telefonkörpers dominierte. Von Toshiba T1100 über IBM Convertible 5140, die Originalkreationen von Notebooks, bis hin zu vielen Low-End-Studenten sind Kunststoffe nie aus der Vision von Ingenieuren und Anwendern verschwunden.

Schließlich ist Kunststoff billig, leicht, formbar, leicht zu verarbeiten, stark und flexibel, und es ist keine Übertreibung zu sagen, dass er das beste Material zum Zähmen ist.

Die Mängel von Kunststoff werden jedoch auch auf dem Notebook-Gehäuse vergrößert. Wenn Sie beispielsweise eine bestimmte Festigkeit erreichen möchten, ist die Dicke des Kunststoffs beträchtlich, und im Vergleich zu Materialien wie Metall weist Kunststoff eine schlechte Wärmeleitfähigkeit auf ist der Wärmeableitung nicht förderlich. Außerdem ist es schwierig, eine gute Textur zu erstellen, sodass auf der A-Seite von High-End-Notebooks im Grunde keine Chance zum Spielen besteht.

Auf den Flaggschiff-Leichtbau-Notebooks, die das Herstellungs- und Designniveau verschiedener Hersteller widerspiegeln, hat der Materialkrieg offiziell begonnen.

In diesem Krieg ist eine Aluminiumlegierung genauso verbreitet wie die in Russland hergestellte AK-47. Ihr Höhepunkt ist zweifellos, als Jobs 2008 das Original MacBook Air aus einer Kraftpapiertüte holte. Es hatte zu dieser Zeit genug schockierende Leichtigkeit und Textur.

Das ursprüngliche MacBook Air ist jedoch nicht der erste Notebook-Computer, der eine Aluminiumlegierung verwendet. Schließlich verwendet Apple seit 2003 eine Aluminiumlegierung für das PowerBook G4-Facelifting. Früher verwendete das PowerBook G4 eine teure Titanlegierung.

Das MacBook Air der ersten Generation ist wahrscheinlich das erste Mal, dass Apple das CNC-integrierte Formverfahren für Aluminiumlegierungen auf einem Computer ausprobiert und dieses Verfahren dann offiziell für das MacBook Pro der zweiten Generation angekündigt hat. Bis heute werden fast alle Apple-Produkte mit Aluminiumlegierungen und Aluminiumlegierungen kombiniert CNC-Technologie. Haben Sie eine Beziehung.

Ein weiteres Unternehmen, das Erfahrung in der Verarbeitung von Aluminiumlegierungen auf Notebooks hat, ist Dell. In seiner XPS-Produktlinie war das Hauptgehäusematerial immer eine Aluminiumlegierung: Aluminiummetall der Serie 6000 mit CNC-integrierter Formtechnologie und Apple. Es ist genau das Gleiche, aber das Ein kleiner Unterschied ist der Polier- und Schneidprozess einiger Details.

Die HP Flaggschiff-Serie Spectre, einschließlich Asus 'High-End-Leichtbau-ZenBook, ist dieselbe, und alle bevorzugen Aluminiumlegierungen. Früher verwendete ZenBook Corning Gorilla Glass für eine Weile auf der A-Seite des Notebooks, aber nach dem Spielen dieser Episode kehrte Asus zum Hauptthema der Aluminiumlegierung zurück.

Im Vergleich zu Kunststoff ist die Aluminiumlegierung zweifellos ein geeigneteres Material für leichte und dünne Notebooks. Grundsätzlich bietet sie alle Vorteile von Kunststoff, sogar noch stärker und strukturierter.

Trotzdem kann man nur sagen, dass eine Aluminiumlegierung ausgezeichnet ist, aber es ist nicht die ultimative, denn im 1-kg-Club gibt es fast kein Notebook aus einer Aluminiumlegierung. Eine Aluminiumlegierung mit einer bestimmten Festigkeit hat einen solchen Widerspruch: Sie ist leicht genug, aber immer noch etwas schwer.

Die Aluminiumlegierung der Serie 6000 (6061-T651) hat ein spezifisches Gewicht von 2,70 g / cm³, was natürlich viel leichter als Stahl mit einem spezifischen Gewicht von etwa 7,8 g / cm³ ist. Wenn Sie jedoch in den 1-kg-Club eintreten möchten, ist dies spezifisch Die Schwerkraft ist noch etwas höher. Also dachten die Ingenieure an andere Materialien: Magnesiumlegierungen.

Magnesium ist leichter als Aluminium. Durch die Verwendung von Magnesium als Legierungssubstrat kann bei einer bestimmten Festigkeit ein geringeres Gewicht erzielt werden. Im Allgemeinen beträgt das spezifische Gewicht der Magnesiumlegierung (Magnesiumaluminiumlegierung) etwa 1,80 g / cm³, was zwei Drittel des Aluminiums entspricht Legierung. Die Verwendung einer großen Menge Magnesiumlegierung im Gehäusematerial kann das Gewicht des Notebooks effektiv reduzieren.

Zum Beispiel kann HPs Elite Dragon 13,3 Zoll, nur aufgrund der Verwendung von Magnesiumlegierungsmaterialien, nur in den Gewichtsbereich von 1 kg eintreten, kann auch die Linie passieren, ist die i5 LG Gram 14 Zoll Version der 11. Generation, die ebenfalls 999 Gramm wiegt angenommen Ein neues Material namens Kohlenstoff-Magnesium-Legierung (der wissenschaftliche Name ist kohlenstoffnanoröhrenverstärktes Verbundmaterial auf Magnesiumbasis).

Es ist absehbar, dass in Zukunft mehr Notebooks Magnesiumlegierungen verwenden werden. Tatsächlich ist es sehr einfach, Magnesiumlegierungen und Aluminiumlegierungen zu unterscheiden. Im Allgemeinen haben Aluminiumlegierungen eine starke metallische Textur und einen starken Glanz, während Magnesiumlegierungen noch besser aussehen. Manche mögen Plastik, es ist schwierig, einen glänzenden Effekt zu erzielen. Zum Beispiel verwendet Surface Book auch einen Teil einer Magnesiumlegierung, es besteht das Gefühl, dass man sich zurückhält, und viele Leute glauben fälschlicherweise, dass das in LG Gram verwendete Kunststoffmaterial.

Ungefähr zu der Zeit, als das MacBook den Technologiebaum für Aluminiumlegierungen öffnete, öffnete der VAIO auf der anderen Seite einen weiteren Technologiebaum: Kohlefasermaterialien. Das spezifische Gewicht des Kohlefasermaterials ist ähnlich dem der Magnesiumaluminiumlegierung und reicht von 1,50 g / cm³ bis 2,00 g / cm³, aber die Festigkeit ist um eine Größenordnung höher und es gibt keine Metallermüdung und die chemischen Eigenschaften sind sehr stabil.

Obwohl Kohlefasermaterialien seit jeher als fortschrittliche und hochwertige Materialien bekannt sind, werden sie seit mehr als zehn Jahren in Notebooks verwendet. Die am häufigsten verwendeten sind die beiden am Anfang dieses Artikels genannten Marken: VAIO und ThinkPad.

Vor 10 Jahren konnte VAIO ein dünnes und leichtes Kohlefaser-Notebook mit einem Gewicht von etwa 1 kg herstellen, und dann nannte ThinkPad X1 einfach das Hauptmodell ThinkPad X1 Carbon.

Bis zu diesem Jahr haben diese beiden Marken ihre jeweiligen stolzen Werke entwickelt: VAIO Z 2021 new und ThinkPad X1 Nano.

So wie die Verarbeitungstechnologie von Aluminiumlegierungen und Magnesiumlegierungen in den letzten zehn Jahren große Fortschritte gemacht hat, wurde auch die Verarbeitungstechnologie von Kohlefaserverbundwerkstoffen verbessert, und VAIO klickt weiterhin auf diesen Technologiebaum.

Im Allgemeinen verwenden die meisten Notebooks, die Kohlefasern verwenden, Kohlefasermaterialien auf der A-Seite, wie ThinkPad X1 Carbon und ThinkPad X1 Nano. Es gibt auch Beispiele für Dell XPS13, die Kohlefasermaterialien auf der C-Seite verwenden. Warum verwenden sie nicht mehr Was? Ist es widerstrebend? Eigentlich geht das nicht.

Da das Kohlefasermaterial zu hart und zu steif ist, ist es schwierig, eine dreidimensionale, gekrümmte Oberfläche herzustellen, was bei thermoplastischem Kunststoff, Druckguss aus Aluminiumlegierung oder CNC leicht zu erreichen ist, aber etwas "schwierig" Faser zu stärken. "

Beim neuen VAIO Z 2021 hat VAIO jedoch die Verwendung von Kohlefasermaterialien auf allen vier Seiten des Rumpfes erreicht, bei dem es sich um einen dreidimensional geformten Kohlefaserrumpf handelt.

Tatsächlich gibt es von der Verwendung von Kohlefasermaterialien auf einer oder zwei Seiten bis zum dreidimensional geformten vierseitigen Kohlefaserrumpf eine Spannweite in der Mitte.

Zu Beginn hatte VAIO nicht in Betracht gezogen, dies auf diesem Computer zu tun. Es wurde nur die Verwendung von Kohlefaser auf der A- und D-Seite in Betracht gezogen und später auf alle vier Seiten geändert. Es ist jedoch ein neues Problem aufgetreten. Wenn nur vier Seiten verwendet werden flach Wenn die Kohlefaser an anderen Stellen für den Übergang mit Kunststoff verwendet wird, wird nur "ein starkes Material verwendet, keine starke Form".

Daher ist VAIO im Inneren sehr verwickelt. Schließlich ist der Stil japanischer Unternehmen allmählich, verwendet jedoch nur Kohlefasern auf zwei oder vier Seiten, und das Produkt überzeugt nicht genug. Das Endergebnis der Unternehmensdiskussion war, dass für die Fans, für Innovationen und auch für Herausforderungen beschlossen wurde, feste Materialien in feste Formen zu bringen.

Daher integrierte der Ingenieur beim VAIO Z 2021 die Oberseite und den Rahmen und bog die Vorderseite der Handballenauflage nach unten, um eine dreidimensionale Form zu bilden, die jedes Teil stärker und leichter macht. Dies muss natürlich auch ein Walzverfahren ähnlich der Metallumformung (durch Druck auf eine Metallplatte, Extrusionsformverarbeitungstechnologie) verwenden, um korrekt zu sein, muss es nicht zusammengedrückt werden, sondern um die Kohlefaser entlang des Kerns zu dehnen Material Legen Sie es hinein.

Letztendlich kann die Verwendung von vierseitigen dreidimensionalen Kohlefasermaterialien mehr als 100 Gramm leichter sein als die Verwendung herkömmlicher Materialien, was nur den Gewichtsdruck kompensiert, der durch das Hinzufügen von Ventilatoren und Wärmerohren verursacht wird, und schließlich erreicht wird ein Gewicht von 958 Gramm in einem 14-Zoll-Standarddruckprozessormodell.

Trotzdem diskutiere ich immer den Einfluss von Materialien auf das Gewicht und die Festigkeit des Notebooks, was ein bisschen unkompliziert ist.

Auf einer anderen Materiallinie ist die Verwendung von Holzstämmen, Bambus und Leder eine ästhetische Geschichte, und einige klassische oder schöne Produkte wurden ebenfalls geboren, aber schließlich handelt es sich um Nischenkreationen. Dies erschwert die Verwendung in großen Industrieprodukten wie Notebooks.

Das einzige, was unverändert bleibt, ist, dass dieser Krieg um das Notebook-Material nicht aufhören wird. Es wird immer leichtere und stärkere Materialien geben. Vielleicht wird der 1-kg-Club in ein paar Jahren überfüllt sein.

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