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Next-Gen-Laptop Materialien: Aluminium-Legierung vs Magnesium-Legierung vs Carbon Fiber


Wir erleben derzeit eine Renaissance der Laptops, mit sowohl unglaubliche Spezifikationen und einige wirklich erstaunliche Design-Arbeit schmücken die neueste Modelle. Als Teil dieser Designs der nächsten Generation sehen wir auch viele neue Materialien in Laptops. Aluminium, Magnesium, Kohlefaser, sogar das super-zäh-temperierte Gorilla-Glas - es scheint, dass, wenn Sie ein neues High-End-Laptop oder Tablet herstellen möchten, altmodischer Kunststoff einfach keine Option mehr ist.

Aber was? sind die Vor- und Nachteile dieser neuen Materialien, und welche sollte man bei der Auswahl zwischen den Modellen herausholen? Werfen wir einen Blick darauf.

Aluminiumlegierung

Wenn es bei der neuen Generation von Laptop-Designs eine "ältere" Option gibt, ist es Aluminium. Die Aluminiumlegierung, die 2003 von Apple auf der High-End-Version von PowerBooks eingesetzt wurde, ersetzt die Titanlegierung älterer Generationen. Die Argumentation war zweifach: Die Verwendung des Eloxierungsprozesses zum Finieren und Färben des Metalls löste das Problem der Farbabsplitterung früherer Generationen, und Aluminium ist billiger zu kaufen und zu bearbeiten als Titan. Während seine geringere Dichte bedeutet, dass Aluminiumschalen dicker sein müssen, führt diese zusätzliche Steifheit in der Regel zu einem Design, das weniger anfällig für Verbiegen, Verziehen und Beulen ist.

Erst mit der Einführung des Macbook Air hat Apple sein Debüt gegeben "Unibody" Design-Sprache, mit dem Hauptkörper (und später die Bildschirm-Montage) aus einem einzigen Stück der maschinell gefrästen Aluminiumlegierung gebildet. Dies ist mittlerweile mehr oder weniger der Standard für High-End-Laptops. Während die Herstellung dieser spezifischen Teile teuer ist, ermöglicht sie es, dass Laptops insgesamt mit weniger Körperteilen konstruiert werden, was die Herstellung als Ganzes vereinfacht und sie weniger anfällig für Verziehen und Verformung des Körpers macht. Einige Laptops so billig wie $ 300 verfügen über Aluminium-Karosserie-Designs, obwohl ohne die gefrästen einteiligen Körper-Design. Eloxieren, eine Legierung Behandlung, die mit Wärmeableitung und Korrosionsbeständigkeit helfen kann, kann auch verwendet werden, um Aluminium verschiedene Farben zu färben.

Die ASUS Chromebook Flip, mit einem Voll-Aluminium-Körper, kann für weniger als 300 $

Aluminiumlegierungen sind typischerweise stärker als Kunststoffe, insbesondere wenn sie in Unibody-Designs verwendet werden. Aber sie haben einige ziemlich offensichtliche Nachteile: selbst die relativ dicken Körper von Premium-Aluminium-Laptops werden dellen, wenn sie hart genug getroffen werden, und sie werden es häufiger tun als Kunststoffe, weil es in einem mehrteiligen Chassis zu wenig Flexibilität gibt. Aluminium leitet die Wärme auch viel besser als Kunststoff, wodurch einige Laptops anfällig für Überhitzung sind. In der Konstruktionsphase muss ein erheblicher technischer Aufwand betrieben werden, um heiße Zonen wie Prozessor und Kühlkörper von Bereichen fernzuhalten, in denen der Benutzer die Maschine wahrscheinlich für längere Zeit berühren wird.

Magnesiumlegierung

Magnesium, eine Alternative zu Aluminium, wird als primäre Legierung für eine zunehmende Anzahl von Laptop-Designs verwendet. Es ist um 30% leichter als Aluminium (es ist das leichteste strukturell verwendete Metall der Welt) und hat ein größeres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Dies ermöglicht, dass elektronische Körper aus einer Magnesiumlegierung dünner sind als ähnliche Aluminiumkonstruktionen mit der gleichen allgemeinen Haltbarkeit. Magnesium ist auch weniger wärmeleitend, so dass Designer mehr Freiheit beim Platzieren interner Komponenten haben, die kein unangenehm heißes Gehäuse erzeugen.

Microsofts Surface-Serie verwendet Gehäuse und Rahmen aus Magnesiumlegierung.

Magnesium ist im Allgemeinen leichter zu verwenden als Aluminium in Bezug auf die Herstellung, Erschließung neuer Design-Fähigkeiten für Laptop-und Tablet-Hersteller. Leider ist es auch wesentlich teurer als ein Metall. Um dies auszugleichen, werden Hersteller manchmal Magnesiumschalen mit billigeren Kunststoffteilen am Rahmen oder an Innenbereichen wie der Handballenauflage kombinieren. Volle Magnesium-Designs, wie das Surface Pro und einige Premium-Einträge in den HP ENVY und Lenovo ThinkPad Linien, sind in der Regel teurer als vergleichbare Modelle.

Zwischen Aluminium-Legierung und Magnesium-Legierung, gibt es wirklich nicht genug Unterschied, um einen neuen Laptop Kauf auf die eine oder andere Weise zu beeinflussen. Bei einer erhöhten Steifigkeit neigt ein Magnesiumgehäuse weniger dazu, sich zu biegen oder zu verbeulen als ein Aluminiumgehäuse, aber es neigt auch dazu, mit erhöhtem Druck zu reißen. Die thermischen Eigenschaften werden wahrscheinlich nicht so auffällig sein (da die Hersteller die Wärme ohnehin recht gut beherrschen). Sofern Sie nicht vorhaben, Ihren Laptop ständig in Umgebungen mit hohen Temperaturen zu verwenden, sollten die internen Spezifikationen eine größere Rolle spielen.

Kohlefaser

Kohlefaser ist ein bisschen irreführend: das Material, das in Flugzeugen so beliebt ist und Sportwagen ist in der Tat eine Zusammensetzung von gewebten Kohlenstoffsträngen und mehr rudimentären Polymerbasen. Grundsätzlich ist es ein Hightech-Kunststoff, der mit synthetischem Kohlenstoff verstärkt ist. Das Ergebnis ist ein Material mit einem extrem hohen Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit, das einen Schutz ähnlich einem Metall oder einer Legierung bei einem Bruchteil des Gewichts ermöglicht.

Außerdem sieht es wirklich cool aus. Die meisten Hersteller bevorzugen das Carbonfasermaterial in ihren Designs, was zu einem unverwechselbaren Grau-Schwarz-Gewebe führt, das sofort erkennbar ist.

Die XPS-Laptops von Dell verwenden Kohlefaserkörper mit Deckeln und Böden aus Aluminiumlegierungen.

Das Material ist zumindest in gewisser Weise einfacher zu formen und zu formen als Metall, und erfordert nur eine einfache Gussform für größere Teile und nicht einen maschinell gesteuerten Fräsprozess. Kohlefaser leitet Hitze mit einem Bruchteil der Geschwindigkeit von Aluminium oder Magnesium und ist damit eine ideale Wahl für Bereiche des Laptopgehäuses, in denen die Benutzer wahrscheinlich Haut wie die Handballenauflage platzieren.

Allerdings hat Kohlefaser einige deutliche Nachteile gegenüber herkömmlichen Laptop-Materialien. Da es ein Verbundstoff aus Kohlenstoffgewebe und zerbrechlicheren Polymeren ist, ist sein Finish nicht annähernd so dauerhaft wie das gewebte Innere - es ist viel anfälliger für sichtbare Kratzer und Dellen. Die darunterliegenden Komponenten sind zwar fast so sicher wie unter Metall, aber ein Sturz in der Ecke oder ein stechender Schlag werden immer noch ziemlich schlecht aussehen. Carbonfaser ist auch viel teurer in der Herstellung als selbst Magnesiumlegierung.

Die ThinkPad Carbon-Linie verwendet Carbonrahmen und Magnesiumkarosserieteile.

Aus diesem Grund wird es hauptsächlich als Kombinationsmaterial verwendet, bei Fällen mit Leichtbau und attraktive Kohlefaser an Innenkomponenten wie der Handauflage und dem Touchpad, während an der Außenseite Legierungsmetall verwendet wird. Soweit ich weiß, gab es keinen Laptop-Körper, der komplett aus Kohlefaser hergestellt wurde (obwohl es ein paar Smartphones aus strukturell ähnlichem Kevlar gab).

Gehärtetes Glas

Der Aufstieg von Smartphones in den späten 2000er Jahren gehärtetes Glas - insbesondere Cornings patentiertes Gorilla-Glas - ein neu erwogenes Strukturmaterial für alle Arten von Elektronik. Zusätzlich zu der ziemlich offensichtlichen Verwendung für Touchscreen-Laptops haben einige neuere Designs gehärtetes Glas für Laptop-Deckel und sogar Premium-Touch-Pads verwendet.

Einige HP Spectre-Laptops verwenden Hartglasdeckel, Bildschirme, Handflächen und Touchpads.

Modernes gehärtetes Glas ist ein erstaunliches Material, das eine Kratzfestigkeit aufweist, die fast so gut ist wie Materialien wie synthetischer Saphir. Es fühlt sich auch ziemlich gut an und ist jetzt relativ günstig in das Design eines Laptops zu integrieren. Da Hersteller wie ASUS bereits riesige Aufträge für Smartphone-Glas haben, warum nicht ein wenig auf einem Laptop stecken?

Aber Vorsicht, gehärtetes Glas ist immer noch ... nun, Glas. Es könnte kratzfest sein und weniger wahrscheinlich brechen als eine typische Fensterscheibe, aber ein Tropfen auf irgendeine halbwegs harte Oberfläche wird immer noch die Bildschirme, Deckel und Touchpads zerbrechen. Als Material für Laptop- und Tablet-Körper ist gehärtetes Glas ein kosmetischer Zusatz und kein besonders haltbarer.

Bildquellen: Dell, ASUS, Lenovo, HP


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