Next-Gen Laptop Materials Aluminium Alloy vs Magnesium Alloy vs Carbon Fiber

Vi opplever for øyeblikket en renessanse av bærbare datamaskiner, med både utrolige spesifikasjoner og noen virkelig fantastiske designarbeid som adorning de nyeste modellene. Som en del av disse neste generasjons design, ser vi også mange nye materialer som går inn i bærbare datamaskiner også. Aluminium, magnesium, karbonfiber, selv den superharde tempererte Gorilla Glass-det ser ut til at hvis du vil lage en ny high-end laptop eller nettbrett, er gammeldags plast bare ikke et alternativ lenger.

Men hva er fordeler og ulemper med disse nye materialene, og hvilken skal man få kanten hvis man velger mellom modeller? La oss ta en titt.

Aluminiumslegering

Hvis det er et "eldre" alternativ med den nye generasjonen av bærbare design, er det aluminium. Berømt ansatt av Apple på sin high-end PowerBooks måte tilbake i 2003, erstattet aluminiumslegering titanlegeringen av eldre generasjoner. Begrunnelsen var todelt: bruk anodiseringsprosessen for å fullføre og fargelegge metallet løst lakkfargeproblemet fra tidligere generasjoner, og aluminium er billigere å kjøpe og arbeide med enn titan. Selv om dens lavere tetthet betyr at aluminiumskallene må være tykkere, resulterer den ekstra stivheten generelt i et design som er mindre utsatt for bøyning, vridning og denting.

Det var ikke før innføringen av Macbook Air at Apple debuterte sitt "unibody" designsprog, med hoveddelen (og senere skjermenheten) dannet av et enkelt stykke maskinmalert aluminiumlegering. Dette er nå blitt mer eller mindre standarden for high-end bærbare datamaskiner. Mens produksjonen av disse spesifikke delene er dyr, gjør det mulig å lage bærbare datamaskiner med færre kroppsdeler generelt, forenkle produksjonen som helhet og gjøre dem mindre tilbøyelige til kroppsvridning og deformasjon. Noen bærbare datamaskiner så billige som $ 300 har aluminiums kroppsdesign, men uten den fresede enkeltdelte kroppsdesignen. Anodisering, en legeringsbehandling som kan bidra til varmeavledning og korrosjonsbestandighet, kan også brukes til å "fargere" aluminiums forskjellige farger.

ASUS Chromebook-flippen, med en full aluminiumskroppe, kan bli brukt for mindre enn $ 300.

Aluminiumlegeringer er vanligvis sterkere enn plast, spesielt når de brukes i unibody-konstruksjoner. Men de kommer med noen ganske åpenbare ulemper: Selv de relativt tykke kroppene av premium aluminium bærbare datamaskiner vil dunne hvis de er påvirket hardt nok, og de vil gjøre det oftere enn plast på grunn av manglende fleksibilitet i et flerpartig chassis. Aluminium utfører også varme mye bedre enn plast, noe som gjør noen bærbare datamaskiner utsatt for ubehagelig overoppheting. Vesentlig konstruksjon må være ansatt i designstadiet for å holde varme soner som prosessoren og kjøleflater vekk fra områder hvor brukeren sannsynligvis vil berøre maskinen i lengre tidsperioder.

Magnesiumlegering

Magnesium, et alternativ til aluminium, brukes som en primærlegering for et økende antall bærbare design. Det er lettere i volum enn aluminium med omtrent 30% (det er faktisk det letteste strukturelt brukte metallet i verden), mens det har et større forhold mellom styrke og vekt. Dette gjør at magnesiumlegeringselektronikkkroppene blir tynnere enn tilsvarende aluminiumsdesign med samme generelle holdbarhet. Magnesium er også mindre termisk ledende, noe som betyr at designere har mer frihet til å plassere interne komponenter som ikke vil skape et ubehagelig varmt tilfelle.

Microsofts Surface-serien bruker magnesiumlegeringslegemer og rammer.

Magnesium er generelt lettere å bruke enn aluminium når det gjelder produksjon, og åpner nye designmuligheter for bærbare og tabletter. Dessverre er det også betydelig dyrere som metall. For å kompensere dette, vil produsenter noen ganger kombinere magnesiumskaller med billigere plastdeler på rammen eller indre områder som håndledsstøtten. Fullmagnetisk design, som Surface Pro og noen premiumoppføringer i HP ENVY og Lenovo ThinkPad-linjene, har en tendens til å være dyrere enn sammenlignbare modeller.

Mellom aluminiumslegering og magnesiumlegering er det egentlig ikke nok av en forskjell å svinge en ny bærbar PC-kjøp på en eller annen måte. Med økt stivhet kan et magnesium tilfelle være mindre tilbøyelig til å bøye eller knekke enn en aluminium, men det er også mer tilbøyelig til å sprekke med økt trykk. De termiske egenskapene er sannsynligvis ikke så merkbare (siden produsenter har blitt ganske gode til å styre intern varme likevel). Med mindre du planlegger å bruke en bærbar datamaskin i høy temperatur, må de interne spesifikasjonene trolig være en mer presserende bekymring.

Karbonfiber

Karbonfiber er litt misvisende: materialet som er så populært avbildet på fly og sportsbiler, er faktisk et kompositt av begge vevde karbonstrenger og mer rudimentære polymerbaser. I utgangspunktet er det en høyteknologisk plast forsterket med syntetisk karbon. Resultatet er et materiale med en ekstremt høy vekt-til-styrke-forhold, noe som gir beskyttelse som ligner et metall eller en legering i en brøkdel av vekten.

Også, det ser veldig kul ut. De fleste produsenter liker å vise fram karbonfibermaterialet i deres design, noe som resulterer i en særegen grå-og-svart vev som umiddelbart kan gjenkjennes.

Dells XPS bærbare datamaskiner bruker karbonfiberlegemer med aluminiumslegeringslokk og bunner.

Materialet er, i hvert fall på enkelte måter, lettere å støpe og forme enn metall, noe som krever bare en enkel støpt form for større stykker i stedet for en maskinstyrt freseprosess. Karbonfiber fører varme til en brøkdel av frekvensen av enten aluminium eller magnesium, noe som gjør det til et ideelt valg for områder av bærbarhetssaken der brukerne sannsynligvis vil plassere huden, som håndledsstøtten.

Kullfiber har imidlertid noen forskjellige ulemper over mer vanlige bærbare materialer. Fordi det er et kompositt av karbonvev og mer skjøre polymer, er dens overflate ikke overalt nær så holdbar som det vevde interiøret - det er mye mer utsatt for synlige riper og bukser. Komponentene under kan være nesten like trygge som de er under metall, men et hjørnefall eller en piercing-effekt vil fortsatt se ganske dårlig ut. Karbonfiber er også mye dyrere å produsere enn til og med magnesiumlegering.

ThinkPad Carbon-linjen bruker karbonfiberrammer og magnesium kroppspaneler.

På grunn av dette blir det implementert hovedsakelig som et kombinasjonsmateriale, med tilfeller som bruker lett og attraktiv karbonfiber på innvendige komponenter som håndtak og touchpad mens du bruker legeringsmetall på utsiden. Etter min kunnskap har det ikke vært en bærbar kropp helt ut av karbonfiber (selv om det har vært noen få smarttelefoner laget av strukturelt liknende Kevlar).

Herdet glass

Stigningen av smarttelefoner i slutten av 2000-tallet gjorde herdet glass-Cornings patenterte Gorilla Glass spesielt - et nyskapet strukturelt materiale for all slags elektronikk. I tillegg til den ganske åpenbare bruken for bærbare bærbare datamaskiner, har noen nyere design brukt herdet glass til bærbare lokk og til og med premium, jevnsporende pekeputer.

Noen HP Specter bærbare datamaskiner bruker herdede glasslokk, skjermer, håndtak og touchpads.

Moderne herdet glass er noen fantastiske ting, som inneholder ripebestandighet som er nesten like god som materialer som syntetisk safir. Det føles også ganske fint, og det er nå relativt billig å integrere i en bærbar PCs design. Siden produsenter som ASUS allerede har store bestillinger for smarttelefonglass, hvorfor ikke hold deg litt på en bærbar PC?

Men vær oppmerksom på at temperert glass er fremdeles ... vel, glass. Det kan være ripebestandig og mindre sannsynlig å bryte enn en typisk vindusrute, men en dråpe på noe rimelig hard overflate vil fortsatt skjule skjermer, lokk og berøringsputer. Som et materiale for bærbare og tabletter, er herdet glass et kosmetisk tillegg, og ikke en spesielt slitesterk.

Bildekilder: Dell, ASUS, Lenovo, HP