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  • 轻薄笔记本电脑市场火爆,金属加工企业迎来新的增长机会

     

    导语:2019年上半年全球PC市场已企稳,并缓慢复苏,销量主要源于商业采购、换机需求、职场人士及学生群体等,容量维持在每年2.5 亿台左右,三大传统厂商Lenovo、Dell和HP继续主导市场,新晋厂商(如华为和小米)主打轻薄窄边框高屏占比风格,抓住了消费者对于轻薄本的需求,增量市场打开,市占率节节提升,将继续侵蚀传统厂商部分份额。

     

     

           如下为ZDC互联网消费调研中心提供2019年笔记本电脑品牌占有率饼图。

     

    ▲ 图:2019年笔记本电脑品牌占有率饼图

     

           从今年发布的热销机型来看,轻薄本的选材也是紧紧围绕金属为主题,搭配各种表面处理工艺,引领了轻薄本向大众化发展,如下统计热销机型材质常用:铝合金、镁合金两大类。

     

    ▲ 图:笔电材质统计

     

           现小编重点介绍一下这两类材质特性及常用工艺。

     

           铝合金材质 

     

           一、材质特性

     

           5系铝合金Mg为主要合金元素,又称为铝镁合金,由于沉淀相形核困难,该系合金热处理不可强化,通常通过加工硬化提高其力学强度。一般适合采用冲压成型+部分装配面CNC加工到位,5系铝合金阳极效果比6系要稍差,但作为笔电大件外观面基本可以满足要求。如下华为MateBook13采用5252铝合金冲压+CNC加工(备注:5252比5052的阳极效果好,但价格稍贵)。

     

    ▲ 图:HUAWEI MateBook13

     

           6系铝合金主要元素为镁与硅,主要强化相为Mg2Si,可以通过热处理进行强化。该材质属于高强度铝合金系列,不适合冲压,一般是采用全CNC加工成型,如下联想YOGA S940是采用6063铝合金全CNC加工成型,据供应链反馈A+C壳报价在600元左右,成本很高。

     

    ▲ 图:联想YOGA S940

     

           5/6系铝合金,适合冲压、CNC加工成型,搭配喷砂、拉丝、高光、阳极处理或NIL工艺,色彩绚丽多彩,以上工艺可以直接套用手机上成熟方案。

     

           二、常见表面处理

     

           1. 拉丝工艺

     

           金属拉丝是用拉丝机将铝板刮出线条的制造过程,在工件表面形成线纹,起到装饰效果的一种表面处理手段。由于表面拉丝处理能够体现金属材料的质感,所以得到众多用户的喜爱和越来越广泛的应用,拉丝有多种,常见有同心圆、直纹、斜纹、乱纹拉丝等。

     

    ▲ 图:ASUS灵耀Deluxe14

     

           2. 喷砂工艺

     

           喷砂是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将锆砂/氧化铝/石英砂/碳化硅等砂粒,高速喷射到需处理工件表面,使工件表面发生微观变化,获得一定的清洁度和不同的粗糙度的一种工艺。

     

    ▲ 图:HUAWEI MateBook X Pro

     

           3. 钻石切割工艺

     

           钻石切割工艺早期源于手机金属外壳上常用外观工艺,适应于铝合金材质,采用PCD钻石刀具CNC加工而成,此工艺适合铝合金材质,而镁合金材质目前很难做高光效果,主要是因为镁裸露在空气中很容易氧化,导致发雾、发麻。

     

    ▲ 图:MateBook X Pro

     

           4. 阳极氧化工艺

     

           5/6系列铝合金一般采用CNC加工成型,其中5系可以采用冲压成型,后制程一般采用抛光、喷砂、拉丝等表面处理后,再通过阳极处理,表面形成一层致密的氧化膜。优点:阳极上色容易,色彩绚丽多样化。

     

    ▲ 图:联想小新Air

     

           5. NIL即纳米压印工艺

     

           NIL可以分为 UV NIL 与 Embossing NIL, 因为UV NIL 具有低成本、高产出、高解析且适用于多种基材,故昆山明宝滕纳米科技、太仓瑞宏、苏州华远纳米烫印等公司以UV NIL为主力制程。其制程特色为:
     

    依选用基材材质,在平面基板上提供UV树脂后,利用压印模仁直接压印与照射UV光固化树脂,然后将模具离型即完成NIL制程;
     

    NIL是环保制程,使用UV灯照射固化取代一般的烘烤作业; 使用无溶剂UV树脂减少溶剂排放。

     

           NIL有多种基材可供选择:如 PET/PC/PMMA/OCA、铝合金、镁合金、玻璃等均可以。搭配不同的UV树脂, 呈现不同的应用效果
     

           HC型: 提供良好的表面硬度与耐磨特性
     

           Forming型: 遇热可以软化,适合IMD(IML/IMF)产品
     

           染色型: 将色彩混入UV树脂中,呈现不同的效果

     

    ▲ 图:昆山明宝滕纳米科技提供

     

           镁合金材质 

     

           一、材质特性

     

           镁合金以镁为主加入其他元素组成的合金,其密度为1.8g/cm3左右,相当与铝合金的2/3、钢的1/4, 锌的l/4左右,镁铝合金是轻薄本不二选择,在追求极致轻薄,可选镁锂合金(密度1.4g/cm3),但成本相当高昂,比如牌号为AZ91D铸造镁合金采用半固态注射成型。

     

    图:资料来自洛阳迈格镁业

     

           DELL灵越7590 15.6寸材质点评:

           ACD面及骨架为镁合金材质,坚固耐用;

           镁合金可有效减轻整机重量,相比铝合金材质重量可减轻约1/3;

           轻薄便携,轻至1.59kg,薄至17.94mm。

     

    图:DELL灵越7590

     

           宏基蜂鸟swift5 14 材质点评:

           采用超轻镁锂合金,轻至970g,;

           炫薄设计,整机厚14.9mm。

     


    图:宏基蜂鸟swift5

     

           二、常见表面处理

     

           1. 微弧氧化+喷漆工艺

     

           镁合金一般采用半固态注射成型,因镁合金材质不耐腐蚀,如阳极氧化会熔化掉,一般是采用微弧氧化,后再表面喷漆上色。

     

    图:Acer 蜂鸟Swift5

     

           2. NIL即纳米压印工艺

     

           如上铝合金常用表面工艺介绍,NIL工艺同样适应于镁合金材质的表面处理,这样极大的丰富了镁合金的表面处理工艺,给CMF/ID提供了较大的发挥空间,此工艺塑胶、金属、玻璃等均适合,由此可以推测NIL工艺是很受欢迎的。

     

    图:昆山明寶滕納米科技提供

     

           总结 

     

           一般来说,越高端的笔记本电脑所使用的材料越好,尤其在追求轻薄极致的风格,材质的选择就显得尤为的重要,如下通过材质密度及成本对比选材。

           1:密度对比:镁锂合金1.40g/cm3<镁铝合金1.80g/cm3<铝合金2.66g/cm3

           2:成本对比:铝合金<镁铝合金<镁锂合金

     

           综合材质、工艺、成本来讲,轻薄本选材方向如下:

           1:根据密度选材为镁铝合金最优,铝合金次之,但铝合金更具有成本优势。

           2:追求极致轻薄本可采用镁锂合金材质。

     

           从今年发布的机型来看,轻薄本的选材也是遵循以上规律,笔电外壳金属化直接带动金属结构件厂商订单剧增,机台稼动率提升。间接带动相关原材料如铝合金、镁合金等厂商,加工设备厂商如CNC、打磨、抛光、微弧氧化、涂装自动化设备等。

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