Mar 17, 2021 پیام بگذارید

جنگ مواد نوت بوک: از پلاستیک ، آلیاژ آلومینیوم تا قالب گیری سه بعدی چهار الیاف کربن

من به عنوان فردی که به مدت طولانی لپ تاپ را بیشتر از تلفن همراه دوست دارم ، وسواس 1 کیلوگرم را دارم. در قلب من ، نوت بوک 1 کیلویی را می توان فوق العاده سبک وزن نامید. تا سال 2021 ، لپ تاپ هایی با وزن کمتر از 1 کیلوگرم در بازار کمیاب نیستند ، اما تعداد لپ تاپ ها به اندازه قبل وجود ندارد. با این حال ، برخلاف سالهای گذشته ، دو لپ تاپ با وزن بیش از 900 گرم در ابتدای امسال عرضه شدند تا بتوانند علاقه مردم را برانگیزند.

1111

یکی ThinkPad X1 نانو Lenovo' ، و دیگری VAIO Z 2021. وزن اولی 907 گرم در 13 اینچ و دومی 958 گرم در 14 اینچ است. و نکته اصلی این است که دومی از پردازنده ولتاژ استاندارد Intel i7-11375h استفاده می کند ، فرکانس اصلی 3.30 گیگاهرتز است و می تواند از طریق توربو بوست 3.0 به 5 گیگاهرتز برسد. معنی آن چیست؟ این بدان معناست که نه تنها بن با فشار کم و سبک وارد محدوده 1 کیلوگرم شده است ، بلکه اکنون حتی عملکرد بن نیز به باشگاه 1 کیلوگرمی رسیده است.

2222

دلیل این که عملکرد کمی سبک و نازک است این است که در مواجهه با CPU TDP 35 وات ، خنک کننده غیرفعال یا فن کوچک نمی تواند گرما را سرکوب کند ، که در نهایت منجر به کاهش فرکانس و دشوار شدن آن می شود. برای اجرای کامل سخت افزار. بنابراین ، لازم است که فن را در مادربرد بزرگتر و قوی تر کرده و لوله های حرارتی را برای دفع گرما قرار دهید. این لوازم جانبی جدید نه تنها فضا را اشغال می کنند ، بلکه وزن را نیز افزایش می دهند. برای مدت طولانی ، داشتن کارایی و وزن سبک دشوار است. طرف دیگر موضوع باشگاه 1 کیلوگرمی جنگ نوت بوک است: به منظور سبک و نازک بودن نوت بوک ، تولیدکنندگان در زمینه مواد کمتر از ارتقاء عملکرد تلاش نکرده اند. قبل از آن ، ما"؛ جنگ رنگ تلفن همراه"؛ و" ؛ تاریخچه تکامل مواد تلفن همراه" ؛. در تلفن های همراه ، اغلب از مواد برای ارائه رنگ ، بافت ، سیگنال و حالت شارژ استفاده می شود. این عوامل با هم راه حل یکپارچه رایانه های سطح بالا را با قاب فلزی و قاب پشتی شیشه ای به عنوان جریان اصلی تعیین می کنند. در لپ تاپ ، جنس بدنه جهت متفاوتی دارد: باید به اندازه کافی قوی باشد تا از صفحه نمایش و مادربرد شکننده محافظت کند. همچنین باید از نور کافی برای مراقبت از شانه ها و ستون فقرات کمری برخوردار باشد.

3333

برای مدت طولانی ، مواد نوت بوک تحت سلطه پلاستیک بودند ، همانطور که پلاستیک بر جنس بدنه تلفن همراه غلبه داشت. از توشیبا t1100 تا IBM تبدیل 5140 ، شاهکارهای اصلی نوت بوک ها ، تا بسیاری از نوت بوک های دانشجویی متوسط ​​و پایین ، پلاستیک هرگز از دید مهندسان و کاربران محو نشده است. از این گذشته ، پلاستیک ارزان ، سبک ، پلاستیکی ، آسان برای پردازش است و از استحکام و انعطاف پذیری خوبی برخوردار است. این' زیاد نیست که بگویم' بهترین ماده اهلی است. با این حال ، کاستی های پلاستیک نیز در این دفترچه بزرگتر خواهد شد. به عنوان مثال ، اگر می خواهید به استحکام خاصی برسید ، ضخامت پلاستیک قابل توجه است. در مقایسه با فلز و سایر مواد ، رسانایی حرارتی پلاستیک ضعیف است ، که برای اتلاف گرما مناسب نیست. همچنین ، ایجاد بافت خوب دشوار است ، بنابراین در یک نوت بوک سطح بالا ، اساساً هیچ فرصتی برای ظاهر شدن وجود ندارد. در کتاب سبک وزن سبک ، که سطح تولید و طراحی هر شرکت را نشان می دهد ، جنگ بر روی مواد به طور رسمی آغاز شد.

در این جنگ ، آلیاژ آلومینیوم به اندازه AK-47 ساخت روسیه متداول است. در سال 2008 ، مشاغل اولین نسل مک بوک ایر را از کیسه کاغذی کرافت خارج کردند ، که در آن زمان دارای سبکی و بافت تکان دهنده کافی بود. با این حال ، MacBook Air اصلی اولین رایانه نوت بوک نبود که از آلیاژ آلومینیوم استفاده می کرد. از این گذشته ، اپل از آلیاژ آلومینیوم در powerbook G4 از سال 2003 استفاده می کند ، در حالی که در پاورپوک G4 قبلی از آلیاژ تیتانیوم گران قیمت استفاده می شد. اولین نسل MacBook Air احتمالاً اولین باری است که اپل فرایند قالب گیری یکپارچه CNC آلیاژ آلومینیوم را بر روی کامپیوتر امتحان کرد ، و سپس این فرآیند را به طور رسمی در نسل دوم MacBook Pro اعلام کرد. تا کنون ، تقریباً همه محصولات اپل مربوط به آلیاژ آلومینیوم و فرآیند CNC هستند.

5555

شرکت دیگری که در مورد فناوری پردازش آلیاژ آلومینیوم در نوت بوک چیزی آموخته است ، Dell است. در خط تولید XPS ، جنس بدنه اصلی آن همیشه آلیاژ آلومینیوم بوده است: فلز آلومینیوم سری 6000 همراه با فناوری قالب گیری یکپارچه CNC ، که مشابه سیب است ، اما روش پرداخت و برش برخی از جزئیات کمی متفاوت است. سری برجسته طیف HP' ، از جمله zenbook سبک وزن سبک asus' ، همچنین آلومینیوم را ترجیح می دهند. در واقع ، zenbook مدتی قبل از شیشه گوریل Corning در کنار نوت بوک استفاده می کرد ، اما پس از پخش این قسمت ، ASUS به موضوع آلیاژ آلومینیوم بازگشت. در مقایسه با پلاستیک ، آلیاژ آلومینیوم بدون شک برای مواد سبک وزن مناسب تر است. در اصل ، پلاستیک دارای مزایایی است و حتی قوی تر و دارای بافت بیشتری است. با این وجود ، فقط می توان گفت آلیاژ آلومینیوم عالی است ، اما نهایی نیست ، زیرا در باشگاه 1 کیلوگرمی ، تقریباً هیچ نوت بوک آلیاژ آلومینیوم وجود ندارد. آلیاژ آلومینیوم با استحکام خاصی دارای چنین تناقضی است: به اندازه کافی سبک است ، اما هنوز کمی سنگین است. آلیاژ آلومینیوم سری 6000 (6061-T651) دارای وزن مخصوص 2.70 گرم در سانتی متر مکعب است که بسیار سبک تر از فولاد با وزن مخصوص 7.8 گرم بر سانتی متر مکعب است. با این حال ، اگر می خواهید وارد باشگاه 1 کیلویی شوید ، این نسبت هنوز کمی بیشتر است. بنابراین مهندسان به مواد دیگری فکر کردند: آلیاژهای منیزیم. منیزیم سبک تر از آلومینیوم است. با استفاده از منیزیم به عنوان بستر آلیاژی می توان وزن سبک تری تحت استحکام خاصی بدست آورد. به طور کلی ، نسبت آلیاژ منیزیم (آلیاژ آلومینیوم منیزیم) حدود 1.80 گرم در سانتی متر است؟ که دو سوم آلیاژ آلومینیوم است. استفاده از مقدار زیادی آلیاژ منیزیم در بدنه می تواند به طور موثری وزن نوت بوک را کاهش دهد.

6666

به عنوان مثال ، اژدها اژدهای HP HP (GG) #39 39.3 اینچی به دلیل استفاده از مواد آلیاژ منیزیم ، فقط در محدوده وزن 1 کیلوگرم قرار دارد. به طور مشابه ، نسخه 14 اینچی نسل 11 i5 LG گرم ، با وزن 999 گرم ، از ماده جدیدی به نام آلیاژ منیزیم کربن (نام علمی کامپوزیت های تقویت شده با نانولوله های کربنی مبتنی بر منیزیم) استفاده می کند. می توان پیش بینی کرد که نوت بوک های بیشتری در آینده از آلیاژ منیزیم استفاده خواهند کرد. در واقع تشخیص آلیاژ منیزیم از آلیاژ آلومینیوم بسیار ساده است. به طور کلی ، آلیاژ آلومینیوم دارای بافت فلزی قوی و درخشندگی است ، در حالی که آلیاژ منیزیم بیشتر شبیه پلاستیک است ، بنابراین ایجاد یک جلوه روشن دشوار است. به عنوان مثال ، کتاب سطح همچنین از بخشی از آلیاژ منیزیم استفاده می کند ، که احساس می کند مشخصات کمی دارد. بسیاری از مردم به اشتباه تصور می کنند که LG gram از مواد پلاستیکی استفاده می کند.

7777

تقریباً تا زمانی که مک بوک درخت فناوری آلیاژ آلومینیوم را باز کرد ، VAIO در طرف دیگر درخت فناوری دیگری را باز کرد: مواد فیبر کربن. وزن مخصوص مواد فیبر کربن مشابه آلیاژ آلومینیوم منیزیم است که از 1.50 گرم در سانتی متر ~ 3 تا 2.00 گرم در سانتی متر ~ 3 متغیر است ، اما قدرت یک مرتبه بیشتر است و هیچ گونه خستگی فلزی وجود ندارد و خواص شیمیایی بسیار پایدار است اگرچه مواد فیبر کربن به دلیل محصولات پیشرفته و گران قیمت خود مشهور بوده است ، اما بیش از ده سال است که در لپ تاپ ها مورد استفاده قرار می گیرد. دو مارک ذکر شده در ابتدای این مقاله VAIO و ThinkPad هستند. ده سال پیش ، VAIO توانست یک نسخه فیبر کربنی سبک وزن در حدود 1 کیلوگرم بسازد ، در حالی که ThinkPad X1 بعداً مدل اصلی خود را ThinkPad X1 کربن نامید. تا سال جاری ، این دو برند شاهکارهای خود را تولید می کردند: VAIO Z 2021 و ThinkPad X1 nano. درست همانطور که فناوری پردازش آلیاژ آلومینیوم و آلیاژ منیزیم در دهه گذشته پیشرفت زیادی داشته است ، در حقیقت ، فناوری پردازش کامپوزیت های فیبر کربن نیز پیشرفت کرده است و VAIO هنوز به این درخت فناوری ادامه می دهد. به طور کلی ، در واقع ، اکثر نوت بوک هایی که از فیبر کربن استفاده می کنند فقط از مواد فیبر کربن در کنار آن استفاده می کنند ، مانند ThinkPad X1 carbon و ThinkPad X1 nano. مواردی نیز وجود دارد که دل xps13 از مواد فیبر کربن در سمت C استفاده می کند. چرا'؛ آنها بیشتر استفاده نمی کنند؟ اکراه دارد؟ در واقع ، نمی توان'؛ انجام داد. از آنجا که مواد فیبر کربن بسیار سخت و سفت هستند ، ساختن آن به صورت سه بعدی و سطح منحنی دشوار است ، که دستیابی به آن در پلاستیک ، ترموپلاستیک ، ریخته گری آلیاژ آلومینیوم یا CNC آسان است ، اما برای فیبر قوی دشوار است. با این حال ، در مدل جدید VAIO Z 2021 ، VAIO به این نتیجه رسیده است که تمام طرف بدنه از مواد فیبر کربن ساخته شده است ، یعنی قالب گیری سه بعدی بدنه فیبر کربن.


اما در حقیقت ، از یک یا دو طرف مواد فیبر کربن تا تشکیل سه بعدی چهار ضلع بدنه فیبر کربن ، وسط یک دهانه است. در ابتدا ، VAIO این کار را در این رایانه در نظر نگرفت. فقط از فیبر کربن در دو طرف A و D استفاده کرد و سپس آن را به چهار طرف تغییر داد. با این حال ، یک مشکل جدید بوجود آمده است. اگر فیبر کربن فقط در چهار طرف استفاده می شود و از پلاستیک برای انتقال در جاهای دیگر استفاده می شود ، فقط از&استفاده می شود ؛ از مواد جامد استفاده می شود ، نه از اشکال جامد &. بنابراین VAIO بسیار درهم تنیده داخلی است. به هر حال ، سبک ژاپنی تدریجی است ، اما فقط استفاده از فیبر کربن در دو یا چهار طرف به اندازه کافی قانع کننده نیست. نتیجه نهایی بحث شرکت' این است که به خاطر طرفداران ، نوآوری و چالش ، شرکت تصمیم گرفت مواد جامد را به اشکال جامد تبدیل کند. بنابراین ، در VAIO Z 2021 ، مهندسان قسمت فوقانی و قاب را ادغام کرده و قسمت جلویی کف دست را به پایین خم می کنند و با تشکیل یک شکل سه بعدی ، هر قسمت را محکم و سبک می کنند. البته ، این نیز باید از فرآیند نورد مشابه شکل دهی فلز استفاده کند (با اعمال فشار بر روی صفحه فلزی ، فناوری پردازش شکل دهی اکستروژن). به درستی ، این اکستروژن نیست ، بلکه روش قرار دادن فیبر کربن کشیده شده در طول هسته به داخل است. در نهایت ، استفاده از مواد چهار بعدی فیبر کربن می تواند بیش از 100 گرم سبک تر از مواد سنتی باشد ، فقط برای جبران فشار وزنی که با افزایش فن ها و لوله های حرارتی ایجاد می شود. در نهایت ، وزن 958 گرم را می توان در یک پردازنده فشار 14 اینچی استاندارد بدست آورد. در این مرحله ، من' ؛ همیشه در مورد تأثیر مواد بر وزن و قدرت نوت بوک صحبت می کنم ، که تا حدودی مستقیم است.

9999

در خط دیگر مواد ، استفاده از چوب ، بامبو و چرم یک داستان زیباشناختی است. برخی از محصولات کلاسیک یا زیبا تولید شده اند ، اما هنوز آثار اقلیت هستند. قیمت بالای مواد طبیعی و سختی مقیاس استفاده از آنها را در محصولات صنعتی بزرگ مانند لپ تاپ مشکل می کند. تنها ثابت این است که جنگ مواد نوت بوک متوقف نمی شود ، همیشه مواد سبک تر و قوی تر وجود دارد. شاید چند سال دیگر ، باشگاه 1 کیلوگرم شلوغ شود.


ارسال درخواست

whatsapp

تلفن

ایمیل

پرس و جو