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主流筆記本電腦外殼材質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)及工藝解析
2021-07-206102
細(xì)心的朋友可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，越來(lái)越多的筆記本產(chǎn)品開(kāi)始使用 金屬材質(zhì)了。的確，相對(duì)于傳統(tǒng)的 塑料材質(zhì)來(lái)說(shuō)，金屬材質(zhì)有著與生俱來(lái)的細(xì)膩質(zhì)感和冰涼觸感，所以它常被用于筆記本提升檔次感的必殺技。加上 抗壓、耐磨和金屬導(dǎo)熱效果比塑料強(qiáng)的特性，因而越來(lái)越受歡迎，但其對(duì)應(yīng)成本也會(huì)較高。
如今的筆記本市場(chǎng)正值英特爾八代酷睿處理器的普及，以及AMD銳龍移動(dòng)處理器崛起的風(fēng)口上，因此在挑選筆記本的過(guò)程中，處理器和顯卡的強(qiáng)弱關(guān)系就成為了很多用戶篩選產(chǎn)品的唯一指標(biāo)。
實(shí)際上，筆記本不僅是用來(lái)“玩”（游戲）的，它更多的時(shí)間還是拿來(lái)“用”的，而影響筆記本實(shí)用性和耐用性的指標(biāo)，則就體現(xiàn)在最基礎(chǔ)的材料和結(jié)構(gòu)學(xué)設(shè)計(jì)上。
筆記本的核心硬件包括處理器、主板、顯卡、內(nèi)存、硬盤(pán)和無(wú)線網(wǎng)卡等，它們都被一套完整的模具包裹固定。就質(zhì)感和觸感而言，筆記本模具的材質(zhì)將起到?jīng)Q定性的作用。
一. 好的外殼應(yīng)具備哪些因素?
絕大多數(shù)用戶選購(gòu)筆記本電腦常感性地以”美”來(lái)衡量一款機(jī)型的外殼，殊不知, “美觀”僅僅是筆記本外殼三大作用中最 ”輕微”者。我們認(rèn)為, 只有滿足 ”保護(hù)性”與”散熱性”并重的前提, “美”才是真正健康的美。
1.保護(hù)
筆記本電腦在攜帶和使用時(shí)不可避免地會(huì)受到外力沖擊, 如果外殼材質(zhì)不夠堅(jiān)硬, 首先受損的是液晶顯示屏。筆記本輕薄化已成為目前的發(fā)展趨勢(shì)之一, 在規(guī)定的厚度尺寸下, 保護(hù)液晶屏不受外力擠壓受損的重?fù)?dān)就落在了外殼上。
2.散熱
一般情況下, CPU和顯卡芯片的熱量可由散熱器通過(guò)導(dǎo)風(fēng)管排出機(jī)體, 而芯片組、內(nèi)存和硬盤(pán)等設(shè)備則需借助外殼進(jìn)行主動(dòng)散熱。因此, 我們常見(jiàn)到許多超輕薄機(jī)型以及配置較好的高性能機(jī)型都采用熱傳導(dǎo)性較好的金屬材質(zhì)輔助整機(jī)散熱。然而, 利用筆記本外殼輔助散熱難免產(chǎn)生弊端。
大家知道, 筆記本電腦硬盤(pán)多位于掌托下方，此時(shí)再利用金屬材質(zhì)掌托傳導(dǎo)硬盤(pán)熱量, 難免會(huì)影響用戶的使用舒適度, 筆記本鍵盤(pán)亦如此。
因此, 外殼材質(zhì)的散熱性僅僅是首先考慮的第一步, 更重要的還是廠商們的精心設(shè)計(jì)(目前比較成熟的設(shè)計(jì)方案是: 掌托及鍵盤(pán)采用隔熱材料, 避免熱量直接與手接觸; 機(jī)身底部采用高導(dǎo)熱性材枓以加強(qiáng)散熱)。
3.美觀
特殊外殼材質(zhì)的使用不僅令整機(jī)標(biāo)新立異、獨(dú)具個(gè)性, 還能樹(shù)立良好的產(chǎn)品形象, 體現(xiàn)品牌特色, IBM ThinkPad和Apple PowerBook便是兩大典范。前者”千篇一律”的經(jīng)典黑色造型早被廣大用戶熟知, 后者獨(dú)到的白色設(shè)計(jì)也成為眾品牌爭(zhēng)相效仿的對(duì)象. 在ThinkPad和PowerBook成功的背后, 頂級(jí)的鈦合金材質(zhì)功不可沒(méi)。
二. 市面上常見(jiàn)的幾款材質(zhì)機(jī)構(gòu)件外殼
No.1 塑料：向廉價(jià)感說(shuō)NO
塑料應(yīng)該是筆記本自誕生以來(lái)應(yīng)用最為廣泛的材料，只是“塑料”這個(gè)詞聽(tīng)起來(lái)太過(guò)低端廉價(jià)，所以行業(yè)內(nèi)還給它們起了更具學(xué)術(shù)性的名字——“PC＋ABS工程塑料”。
ABS工程塑料即PC+ABS，這種材料既具有PC樹(shù)脂的優(yōu)良耐熱性、耐沖擊性，又具有ABS樹(shù)脂優(yōu)良的易加工性。它的優(yōu)勢(shì)明顯，可塑造性強(qiáng)，顏色豐富，加工簡(jiǎn)單，成本低。
讓塑料有質(zhì)感
PC＋ABS工程塑料的優(yōu)勢(shì)就是成本相對(duì)低廉，而且極易塑形，可以隨意制定出各種棱角、流線和立體的外觀造型。但是，塑料就是塑料，再怎么折騰，也難掩其質(zhì)感和觸感上的廉價(jià)性。
因此，為了提升賣(mài)相，筆記本廠商通常會(huì)在工程塑料的表面進(jìn)行二次“裝修”。
早期塑料材質(zhì)筆記本最愛(ài)的裝修技術(shù)，就是在表面鍍上一層“鋼琴烤漆”（有些品牌還將其稱為“晶鉆漾彩”），從而讓筆記本獲得顏色且更純更亮，摸起來(lái)還有一種陶瓷般的觸感。
隨后，筆記本最愛(ài)的裝修技術(shù)則換成了“IMR（模內(nèi)轉(zhuǎn)?。┕に嚒保谔峁╊愄沾捎|感的同時(shí)，還能讓筆記本外殼表層內(nèi)帶來(lái)金屬拉絲、同心圓、磨砂、圖案等個(gè)性紋理，可謂是“要啥樣有啥樣”。
現(xiàn)在很多游戲本看著采用了金屬拉絲的外殼，但實(shí)際上外殼卻依舊是工程塑料，只是通過(guò)表面的拉絲紋理和鍍膜工藝實(shí)現(xiàn)了金屬的質(zhì)感和光澤，這就是塑料材質(zhì)的魅力。
有關(guān)塑料的誤會(huì)
和金屬材質(zhì)相比，工程塑料的質(zhì)感和強(qiáng)度處于下風(fēng)，但其韌性和耐磨性表現(xiàn)卻更為優(yōu)異：受到輕微擠壓和磕碰時(shí)不會(huì)變形，被異物劃傷時(shí)的痕跡也較輕（其風(fēng)險(xiǎn)源于較大受力時(shí)有可能斷裂）。拋開(kāi)這些不談，很多用戶都對(duì)工程塑料存在誤會(huì)，認(rèn)為它沒(méi)有金屬材質(zhì)的散熱效果好。
實(shí)際上，筆記本的散熱有95%都是依靠覆蓋CPU/GPU芯片表面的散熱片、熱管、風(fēng)扇和散熱鰭片的“套裝”，只有非常小的一部分（主要應(yīng)用在極致輕薄的超極本和PC平板二合一設(shè)備上）可能會(huì)借助石墨貼片引導(dǎo)到金屬外殼上以增加散熱面積。
對(duì)筆記本的整體發(fā)熱量而言，這部分引導(dǎo)出來(lái)的熱力幾乎可以忽略不計(jì)，反而不如直接將筆記本后端用書(shū)本墊高，提升底部散熱孔的空氣流通率來(lái)的實(shí)在。
No2 金屬：更高檔的代言人
和塑料相比，金屬材質(zhì)有著與生俱來(lái)的細(xì)膩質(zhì)感和冰涼觸感，所以它常被用于筆記本提升檔次感的必殺技。
金屬筆記本外殼又分為： 鋁鎂合金、鎂鋁合金、鈦合金三部分。
鋁鎂合金
鋁鎂合金主要元素為鋁，摻入少量的鎂,含鎂量在3-5%之間，被廣泛應(yīng)用于高檔門(mén)窗制作、各種交通工具零部件、中高檔筆記本外殼制作等。
鋁鎂合金優(yōu)勢(shì)在于抗壓性強(qiáng)，易于上色，質(zhì)量輕，散熱好。 鋁鎂合金劣勢(shì)則是成型困難，成本高。
鎂鋁合金
如果鎂金屬含量較大則稱為“鎂鋁合金”。鎂鋁合金主要成分為金屬鎂，比例占到90%其次是鋁占到9%,另有1%的鋅元素。鎂鋁合金主要應(yīng)用于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)（70%）、3C行業(yè)（20%）、軍事和航空航天（10%）。
鎂鋁合金優(yōu)勢(shì)在于散熱好，質(zhì)量輕，抗壓性強(qiáng)，加工性好，密度最小的工程金屬;劣勢(shì)相對(duì)鋁鎂合金的成本高，成型困難上加了一條，耐蝕性差。
鈦合金
鈦合金可以說(shuō)是鋁鎂合金的升級(jí)版。主要元素仍是鋁，但加入微量鈦金屬，增強(qiáng)韌性。鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其次是火箭、導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)件，在醫(yī)療器械中也得到推廣，而使用鈦鎂合金作為筆記本外殼時(shí)還滲入碳纖維材料，使硬度進(jìn)一步加強(qiáng)。
優(yōu)勢(shì)明顯，具有超高強(qiáng)韌性，更加纖薄，散熱更好，能自動(dòng)修復(fù)。
但相 對(duì)應(yīng)工藝也復(fù)雜，成本非常高。
金屬也需要調(diào)味
為了提升金屬質(zhì)感，采用這一材質(zhì)的筆記本最喜歡在表面引入拉絲工藝，即反復(fù)將鋁板刮出線條（包括直紋、亂紋、螺紋波紋、同心圓等），可清晰顯示每一根細(xì)微絲痕，從而極大提升金屬表面的立體感和手感。
同時(shí)，為了保護(hù)金屬，陽(yáng)極氧化著色工藝也是筆記本們最常用的后期優(yōu)化，即在鋁和鋁合金表面上色提升顏值的同時(shí)，轉(zhuǎn)化一層氧化膜，起到提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度，保護(hù)金屬表面等功效。
值得一提的是，現(xiàn)在還有很多金屬筆記本會(huì)在表面加上“類膚涂層”，其原理是將氯化橡膠或PU等材料融化在溶劑里，成為液體后再均勻地噴漆在筆記本外殼上，待待溶劑蒸發(fā)后而形成涂層。
顧名思義， 類膚涂層的優(yōu)勢(shì)就是讓金屬摸起來(lái)會(huì)有好似皮膚般細(xì)膩的手感，還能在一定程度上起到防劃傷、隔絕溫度的作用。
金屬也煩惱
無(wú)論是哪種合金材料，作為金屬的分支它們也都有著類似的煩惱。 首先，金屬的強(qiáng)度雖高，但是韌性卻極差，不經(jīng)意的磕碰就容易在邊角留下明顯的磕痕，一旦因擠壓而發(fā)生了形變，基本就不具備復(fù)原的可能。
其次，金屬的耐磨性并不見(jiàn)得比塑料好，特別是通過(guò)CNC工藝削出的亮邊，非常容易留下細(xì)小的劃痕。如果金屬表面沒(méi)有鍍膜，當(dāng)被尖銳的物體劃過(guò)同樣會(huì)出現(xiàn)明顯的痕跡。
最后，金屬對(duì)冷熱非常敏感，吸熱快，散熱也快。冬天如果筆記本剛從戶外拿到屋里使用表面會(huì)非常凍手，夏日里長(zhǎng)時(shí)間玩游戲表面又容易燙手。所以，講究一些的高端筆記本，通常會(huì)在金屬表面加入類膚或一些隔熱的涂層，避免溫度引起觸覺(jué)上的反感。
No3 碳纖維：不是金屬勝似金屬
ThinkPad和戴爾XPS等高端筆記本常會(huì)以“碳纖維”作為主打賣(mài)點(diǎn)之一，而這種材質(zhì)也在不知不覺(jué)間成為了高端和頂級(jí)筆記本的專利。
復(fù)合碳纖維材質(zhì)又分為：玻璃纖維和碳纖維。
以玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、等工藝制作而成。 其主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等現(xiàn)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)及火車(chē)制造、家用電器及電子產(chǎn)品等。
優(yōu)勢(shì)在于強(qiáng)度高，不燃性，耐腐蝕，耐熱好，易加工，彈性系數(shù)高。
劣勢(shì)則是質(zhì)地脆，耐磨性一般。
碳纖維則是一種含碳量超過(guò)95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。而碳纖維又分為幾個(gè)不同等級(jí)：強(qiáng)度200-300吉帕之間的用來(lái)作汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)300吉帕強(qiáng)度的主要用于飛機(jī)制造，500-600吉帕的頂級(jí)碳纖維用于航空制造值得一提的是ThinkPad X1 Carbon使用的正是強(qiáng)度超過(guò)500的頂級(jí)碳纖維。
碳纖維優(yōu)勢(shì)在于強(qiáng)韌度高，比金屬合金更輕，散熱最好的材質(zhì)，擁有良好導(dǎo)電性。
但 劣勢(shì)也很明顯，碳纖維所謂的高強(qiáng)度， 主要表現(xiàn)在拉伸強(qiáng)度和拉伸模量很高，但其本身卻又是一種脆性材料，韌性較差。
因此，碳纖維并不適合作為結(jié)構(gòu)材料，在筆記本領(lǐng)域多是用于頂蓋、掌托和底蓋，需要搭配金屬或塑料材質(zhì)的骨架支撐。此外，碳纖維的外觀單調(diào)缺乏變化、著色困難、成本高和有輕微漏電感的隱患（工藝瑕疵），很難在筆記本領(lǐng)域大范圍普及。
在筆記本的發(fā)展歷程中，還曾出現(xiàn)過(guò)杜拉鋁、鈦合金、FC-GF聚碳酸酯、皮革甚至竹子等特殊材質(zhì)，但它們都因成本或工藝的原因沒(méi)有普及開(kāi)來(lái)。
三. 筆記本外殼加工工藝
最后再系統(tǒng)性說(shuō)下 筆記本外殼的六大加工工藝。
表面磨砂工藝
將光滑的外殼打磨成不光滑表面，使光照射在表面形成漫反射的一道工序。磨砂工藝有著不易留指紋，觸感更舒適，防滑性更好的特點(diǎn)。
鋼琴烤漆工藝
鋼琴烤漆工藝是指對(duì)外殼材質(zhì)進(jìn)行高精度噴漆和長(zhǎng)時(shí)間的表面處理，最終使表層獲得水晶質(zhì)感的絢亮光澤。需要指出的是該工藝極易劃傷表面及留下指紋，難清理。主流筆記本廠商基本淘汰此工藝。
膜內(nèi)漾印技術(shù)
膜內(nèi)漾印技術(shù)是一種鑄模涂層技術(shù)，在成型產(chǎn)品的表面增加一層透明涂層，涂層內(nèi)層還可以設(shè)計(jì)壓紋圖案，將紋理圖案鑲嵌在筆記本外殼和上層漆面之間，形成美觀大方的保護(hù)層。不僅具有很好的視覺(jué)效果，更可以起到防磨損的作用。但是容易留下指紋。
陽(yáng)極氧化
陽(yáng)極氧化是在鋁和鋁合金的表面轉(zhuǎn)化為一層氧化膜，這層氧化膜具有保護(hù)性、裝飾性以及一些其他的功能特性。例如提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度，保護(hù)金屬表面等。ThinkPad S5等機(jī)型就使用了此種表面處理工藝。
金屬拉絲
反復(fù)將鋁板刮出線條，在此過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)極處理生成特殊皮膜層，可清晰顯示每一根細(xì)微絲痕，根據(jù)需要，拉絲可以制成直紋、亂紋、螺紋波紋等。此種工藝耐腐蝕性強(qiáng)，不易留指紋，但不耐劃傷。
類膚涂層
將氯化橡膠或PU等融化在溶劑里，成為液體后，再依靠噴漆設(shè)備，噴涂到筆記本外殼上，待待溶劑蒸發(fā)后而形成涂層。而Think更是在外殼涂層中加入了金屬鈦粒子，增強(qiáng)涂層耐磨性。此工藝手感較好，抗滑落，阻尼較大。但在使用過(guò)程中要避免碰撞、劃傷等問(wèn)題。
筆記本是個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)，近年興起的電競(jìng)應(yīng)用加速的對(duì)于筆記本性能與外觀的要求; 鋁沖壓件、Unibody件、注塑…, 可以有怎樣的變化，想了解更多的使用與應(yīng)用方式，就來(lái) 9月20日，昆山2019年第一屆筆電材質(zhì)創(chuàng)新論壇！
