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笔记本电脑外壳材料

日期:2016年9月2日 14:17

  当人们选择笔记本电脑(以下简称笔电)外壳时,第一眼看到她的就是外观。外壳对于笔电的作用主要有:保护性、散热性、观赏性!这三种最近本的需求,对于不同消费者可能有不同的排序,因此,笔者认为,厂商在研究市场需求时,也会对不同产品,不同目标消费者,给予不同的排序。因此,就出现不同材质,不同用途,和不同价格的区别化产品,来满足各种各样的消费人群。
笔电的外壳在行业中是一种通俗的方法,把一台笔记本分成4个壳,如图1-1所示,包着液晶屏的部分是AB壳,其中液晶屏背对着的那面是A壳,液晶屏正面所对着的是B壳,键盘下面的是C壳,最下面一层是D壳。

  

  目前笔电外壳材料方面,市面上最常见的有普通工程塑料、铝(镁)合金材料、碳纤维复合材料料等,其他还有概念性产品如玻纤复合材料、钛合金、木纹或竹纹、皮革等。
 

一、工程塑料
  用于笔电外壳的工程塑料主要有PC/ABS,这是因为PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能,但较脆,而ABS具有良好的韧性和优良的加工流动性。而PC/ABS合金,则改善了其中的缺点,具备极好的冲击强度,电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性以及成型加工和机械加工较好。而且PC/ABS添加玻纤改性后,其力学性能、耐热性能进一步提高。

  PC/ABS笔电外壳采用注塑加工,具有工艺简单、成型速度快等优点。但其缺点也比较明显,其密度较大、质量较重,对于笔记本的重量控制不利,所以一般在注重移动性的产品上不会得到使用,而且塑料本身的导热性能较差,所以不利于笔记本的散热。
PC/ABS工程塑料价格便宜、加工方便,因此是目前中、低价机型的选择。
 

二、铝(镁)合金
  金属具有良好强度和散热性,而铝和镁是目前实用化金属材料中密度最轻的,所以在轻量化应用中最为广泛,特别其合金材料应用最为广泛。
  目前在笔电外壳中使用镁铝合金,其主要成分是金属镁,其比例占到90%,其次是铝占到9%,另外还有1%的锌元素。
  银白色的镁铝合金外壳可使产品更美观时尚,而且易于上色,可以通过表面喷涂工艺变成个性化的各种颜色,为笔记本电脑增色不少。镁铝合金的比强度和比刚度比工程塑料大得多,因此通常被用于中高档超薄型或者尺寸较小笔记本的外壳。

  但是镁铝合金也有其缺点,它并不是很耐磨,用久了会显得颜色暗淡,而且喷过漆的产品容易出现划痕、掉漆等情况。特别是它的成本较高,加工成型也困难,需要用冲压或者压铸工艺,还要打磨,容易产品易燃爆的金属粉末。
 

三、碳纤维复合材料
  碳纤维复合材料是一种综合性能非常好的材质,其高强度、高模量、低比重、低热膨胀系数、耐腐蚀等众多优点,成为解决解决当前设备轻量化、小型化的问题“梦幻材料”,使其在汽车、电子、家电、通信、仪表以及航空航天等领域的应用日益增多。它既拥有铝镁合金高雅坚固的特性,又有ABS工程塑料的高可塑性,它的外观类似塑料,但是强度和导热能力优于普通ABS塑料,而且碳纤维是一种导电材质,可以起到类似金属的屏蔽作用(ABS外壳需要另外镀一层金属膜来屏蔽),因此是笔记本材料的首选。 

  碳纤维笔记本外壳,相比传统笔记本外壳,厚度可减50%—60%,重量减轻10%-50%而且拥有良好的耐酸碱性和耐腐蚀性。不仅兼轻薄耐磨,还使使用寿命大大提高。使笔记本电脑向着“更轻、更薄、更强”方向快速发展。
  自从1998年首次采用碳纤维复合材料作为外壳的IBM 600系列笔记本电脑在全球共销售台以来,已经有多个厂商的多个机型采用,特别超薄、超轻笔记本或Pad。据Trendforce统计数据,2015年全球笔记本电脑出货量已达1.644亿台,加之其他3C产品对超薄化、轻量化的需求,未来对超薄碳纤维复合材料的需求不可估量。
  但目前碳纤维笔记本外壳也有其不利的地方,那就是价格高,且加工工艺复杂:从预浸料制备、模压、二次注塑成型、喷涂等,还不能满足批量化生产的要求。目前碳纤维材料多用于万元以上的高档机型。澳盛科技正在配合知名笔电厂商开发碳纤维复合材料的批量化工艺,以便达到3C产品的量化要求。
 

四、其他材料
  钛合金材质可以说是铝镁合金的加强版,它的主要成分包括钛Ti、镍Ni、铬Cr、钼Mo、铝Al、钒V、铜Cu、锰Mn 、钴Co等。钛合金的主要成分也是铝,而金属钛的含量不足3%。钛合金强韧性更强、而且变得更薄,但钛合金的缺点就是必须通过焊接等繁琐的加工程序,才能做出结构复杂的笔记本外壳,这个制造过程意味着可观的成本,因此造价十分昂贵。

  作为生活中常见的一种材质,将木片/竹子引入到笔记本的外壳制造最大的意义在于其本身的环保概念,但木材/竹子被切削至足够薄时,再对其进行成型加工的难度非常大,因此在加工过程中应用到了机械雕刻的方式,同时辅以一定的金属件,一方面可以提升强度,另一方面也可以弥补竹材本身散热不好的缺点。

  2006年推出的S6皮革版是全球首款采用皮革外壳的笔记本产品。皮革本身的特点是柔性较强,所以可以根据笔记本不同的外观附着不同的皮革,并且手感非常出色,而且染色工艺也比较成熟,不过和其他的材料相比,皮革本身过软,所以它不能单独用作笔记本的外壳,必须是附着在某种坚硬的材质表面才可以,否则是不足以对内部的原件起到保护作用的。

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