Материаловедение

За последнее время неоднократно объяснял, почему нельзя сделать все ноутбуки серии 9 из магния или все ультрабуки — из алюминия. Повторюсь широковещательно.

Традиционно та пресса, которая способна различать материал корпуса, а не только его цвет, материалы рассматривает исключительно с точки зрения их конструкционных свойств. Это — однобокий подход, так как конструкционные свойства — это хорошо, но мало: для успешной продажи ноутбук, как и любой товар, должен ещё и выглядеть на свою цену, просто потому, что абсолютное большинство покупателей не при выборе ноутбука будут изучать вопрос о механических свойствах магниевых сплавов, а просто пойдут, посмотрят на полку в магазине и выберут то, что нравится. Можно, конечно, сделать очень прочный и лёгкий, но страшно выглядящий ноутбук для специально обученных гиков, но продаваться он будет в штучных количествах (пропорционально количеству гиков в популяции), а потому стоимость будет соответствующая (обратно пропорциональная...). Ну, примерно как можно выпустить пластмассовые часы Casio с турбийоном за штуку баксов, но кто их купит-то? Три с половиной ценителя шестерёнок?

Но ладно, по порядку.

Базовый материал — пластик. ABS. Очень дешёвый. Корпус делается элементарно, в несколько операций: пластиковая отливка, покраска, омеднение изнутри (электромагнитное экранирование) и запрессовка втулок под болты. Всё, готово. Проблема в том, что для получения хоть сколь-нибудь приличной жёсткости ABS должен быть достаточно толстым, поэтому ничего особенно изящного из него не сделать — только классический ноутбук толщиной сантиметра три, жёсткость которого обеспечивается большим количеством защёлок и винтов. Зато дёшево. Соответственно, из него и делают всё, что до 25 тысяч рублей. Внешний вид зависит от качества отделки, при правильном подборе текстуры и цвета по внешнему виду вполне может конкурировать с алюминием.

Стеклопластик: комозитный материал, тот же пластик, но с добавлением стекловолокна. Приобрёл особую популярность в последнее время, в связи с появлением ультрабуков, которым надо сделать прочный, лёгкий, тонкий и при этом недорогой корпус. Стеклопластик не очень жёсткий, зато он значительно прочнее, чем ABS-пластик — поэтому корпус из него можно сделать тоньше и легче. По стоимости он, конечно, выше из-за более сложного технологического процесса изготовления, но вполне подходит для ноутбуков стоимостью 25—35 тысяч рублей. Внешне выглядит так же, как и пластик.

Алюминий штампованный: корпус, выштампованный из листового алюминия или дюралюминия. Сравнительно дёшево, так как изготовление — один удар пресса, но сделать таким методом цельноалюминиевый корпус невозможно, так как невозможно получить сложную форму с изгибами на 90 градусов, вырезами под порты и т.п. Максимальное использование такого корпуса в известных мне ноутбуках — это Samsung 900X1A/X1B и 900X3A, у которых основа и верхняя крышка сделаны из дюралюминиевых листов; но на этом дюралюминии там довольно много дополнительного пластикового обвеса, а снизу ноутбук закрывается магниевой крышкой. Дюралюминий в 900X3A даёт красивый внешний вид (немаловажное качество) и общую жёсткость корпуса, но, повторюсь, сделать корпус только из него таким методом невозможно. Вариант попроще используется в Samsung 700Z3A, 700Z5A, 530U3B и 530U4B: в них низ корпуса стеклопластиковый с декоративной отделкой алюминием, а вот крышка экрана — штампованная алюминиевая. Алюминий в крышке обеспечивает хорошую жёсткость, но при этом она достаточно проста в изготовлении — одна деталь без резких изгибов и каких-либо отверстий. Шлёп прессом — и готово.

Магниевые сплавы. Отличный материал, лёгкий, прочный, хорошо обрабатывающийся, позволяющий сделать из себя сложную деталь — то есть, например, готовую половинку корпуса со всему нужными вырезами и выступами, в отличие от листового алюминия — но имеющий один очень существенный недостаток: магний дёшево выглядит. Внешне он попросту неотличим от крашеного пластика, причём пластика не самого дорогого; максимум, чего от него можно добиться — это сделать покрытие типа soft touch, чтобы он выглядел как пластик подороже, да и то, с такими покрытиями есть серьёзная опасность попасть на «залысины» через два-три года эксплуатации ноутбука. В результате магний остаётся материалом для ноутбуков, которые выбирают не по внешнему виду (корпоративные модели), и для деталей, которые обычно не видно (нижняя крышка в Samsung 900X3A). Для понимания, почему магний, при всех его положительных качествах, совершенно не подходит для большинства ноутбуков, возьмите приятеля, который не слишком разбирается в технике, поставьте перед ним Sony SE1X1R (магний) и Samsung 700Z5A (пластик + алюминий) — и спросите, какой выглядит дороже. Стоят они, если что, одинаково.

Фрезерованный алюминий. Материал, обеспечивающий всё, что только можно — прочность, жёсткость, внешний вид, возможность изготовить сразу половинку корпуса со всеми необходимыми вырезами и выступами... Проблема одна: вы видели, с какой скоростью работает фрезерный станок? Сколько корпусов он выточит в день? Сколько один такой корпус будет стоить? Штук пять-шесть в день выточит. Много он будет стоить. Намного больше любого другого вышеупомянутого материала, включая магниевые сплавы. Но будет красиво и прочно. Но дорого. Результат очевиден: дешёвых ультрабуков в цельноалюминиевых корпусах мы не увидим. Для удешевления производства можно вытачивать половинку корпуса изнутри подчистую, а всевозможные крепёжные элементы делать из пластика и вклеивать уже потом — но даже при таком подходе фрезеровка остаётся самым медленным и дорогим методом изготовления корпусов.

Отдельно занятно, как можно слегка подстраивать внешний вид каждого из материалов в соответствии с позиционированием ноутбука. Ну, допустим, что в 300V5A задняя крышка не алюминиевая, а лишь имитация, все знают — но вы в обзорах планшета 700T1A Slate PC читали фразы вида «Задняя стенка корпуса сделана из металла утилитарного серого цвета с эффектом грубой шлифовки»? Так вот, она пластиковая. Конструкционная жёсткость там не нужна — это же планшет, у него жёсткость обеспечивается бутербродом из стекла, матрицы и начинки, задняя стенка там никакой роли не играет. Но это дорогой планшет, поэтому и выглядеть он должен подобающе: и текстуру с цветом подбирают так, что крышка внешне просто неотличима от анодированного алюминия.

Или, наоборот, ультрабуки 530U3B. Мало кто по внешнему виду верит, что крышка экрана там — алюминиевая; выглядит она так же, как и весь остальной стеклопластиковый корпус. А фокус в том, что ультрабуки, то есть серия 5 Ultra, по цене и характеристикам лежат немного ниже, чем серия 7 Chronos, у которой материалы корпуса те же самые. И чтобы внешне выгодно выделить более дорогой Chronos, у него крышка экрана обрабатывается под «грубую шлифовку» (а у 14″ 700Z3A ещё и блестящий ободок по периметру добавлен), в то время как у Ultra она просто равномерно матовая. Сомневающимся, что материал один и тот же, я просто даю в руки запасную крышку от Ultra — у меня есть в офисе парочка. Ситуация, обратная планшету: технологически алюминий необходим, но при этом ноутбук не должен выглядеть слишком дорого.

NB: кстати, у нас вообще-то очень просто отличить пластик от металла. Посмотрите на надпись «SAMSUNG» на крышке ноутбука: если она хромированная и зеркально-гладкая, то это пластик, а если шероховатая, со следами фрезы — алюминий.

Особняком стоит только магний, с которым что ни делай — всё равно выглядит как не самый дорогой пластик. Это, конечно, печально, но ничего не поделаешь: дорогой ноутбук должен и выглядеть дорого, поэтому магниевым корпусам в верхний и даже в средний сегмент рынка вход фактически закрыт. Не потому что они дороги и неудобны — а потому что плохо выглядят. Обычный покупатель в обычном магазине их просто не купит — а этот самый обычный покупатель, на секундочку, составляет очень большую долю рынка.

P.S. Сейчас в комменты придут гики, искренне не понимающие, как кого-то может волновать внешний вид ноутбука — ну или как кого-то может не устраивать идеальный дизайн ноутбука, также известный как «толстый чёрный кирпич». Ох. То есть я даже не шучу про «искренне», лёгкая форма аутизма делает неспособность воспринимать мир за пределами собственного «я» более чем искренней.

  1. Ну, примерно как можно выпустить пластмассовые часы Casio с турбийоном за штуку баксов, но кто их купит-то? Три с половиной ценителя шестерёнок?

    Неудачный пример. Китайцы выпускают турбийоны от 150 до штуки баксов и они разлетаются на е-бее как горячие пирожки (сотнями в день). Я понимаю, что самсунг прордаёт ноутбуки наверное десятками тысяч в день по миру, ну так часы нынче вообще в загоне :)

    Thumb up 0 Thumb down 0

  2. спасибо — оч. полезно и интересно. пока читал, внимательно смотрел на крышку Galaxy Tab 7.7 ... до этого был уверен, что она металлическая (большей частью). теперь уже не уверен. развейте мои сомнения :-)

    Thumb up 0 Thumb down 0

    • Не знаю, у меня его нет.

      Но вообще в телефонах и планшетах к задней крышке просто нет технических требований по жёсткости, она там чисто потроха прикрывает. В ноутах же верхняя крышка обеспечивает жёсткость всей дисплейной конструкции, чтобы та выдерживала, например, открывание за угол.

      Thumb up 1 Thumb down 0

  3. Hidden due to low comment rating. Click here to see.

    Thumb up 5 Thumb down 10

    • миллионы MacBook Pro/Air в корпусах из фрезерованного алюминия по ценам ниже чем пластиковые самсунги

      http://market.yandex.ru/search.xml?text=macbook%20air&hid=91009&srnum=1565

      Действительно, копейки же стоят.

      И, кстати, по вашим сведениям, сколько занимает изготовление одного фрезерованного корпуса?

      Thumb up 3 Thumb down 2

      • avatar
        chuk
        9 Апрель 2012 в 00:55 | #10

        Чего ты мудришь, скажи прямо — магниевый корпус стоит 30$, фрезерованный — 50$.

        Thumb up 1 Thumb down 0

        • Разница больше. Существенно больше. Конкретные числа говорить не буду, уж извините, это не совсем открытая информация, но $20 — это совсем «в молоко».

          Кто не видел, с какой скоростью работает станок фрезерный обыкновенный промышленный — вот видео про изготовление корпусов как раз для МакБуков. Собственно станок там показан мало, зато в реальном времени: секунды по три на дырку под одну кнопку клавиатуры.

          По сравнению со штамповкой и литьём это фантастически медленно. Я не видел оборудования по производству магниевых корпусов, но полностью готовый ABS пресс выплёвывает через минуту-полторы после того, как в него пластиковых гранул засыпят.

          Thumb up 2 Thumb down 2

          • avatar
            chuk
            9 Апрель 2012 в 01:11 | #12

            Я своё время в рублях измерять на глаз ещё кое-как могу, но как я должен оценить страдания фрезерного станка я даже не представляю.

            Ну да ладно, раз закрытая информация позволяет играть в горячо-холодно — пойдём сложным путём. 50 и 100?

            Thumb up 0 Thumb down 0

          • Нет, ну вы конечно загнули с пятью корпусами в день. Это конвейер и демонстрационное видео не показатель скорости обработки. Производительность у современных станков ЧПУ огромная (особенно при обработке такого металла как алюминий). Дороже штампа бессомненно, но не пугайте так людей.
            Вы все таки не технолог. Фрезерный станок вообще-то не точит, а фрезерует)
            А за статью спасибо!

            Thumb up 3 Thumb down 0

            • Время изготовления одного монолитного корпуса, если я правильно помню, два-три часа.

              Так что да, не пять штук в день — но и не сильно больше.

              Thumb up 0 Thumb down 0

              • Из пярмоугольной бюолванки или из отливки которую надо дорабатывать, но, всё же, не с нуля вытачивать, убирая весь металл внутри?

                Thumb up 0 Thumb down 0

              • Т.е. на видео видно, что из прямоугольной болванки — но почему так? Ленту гнать на столько дешевле, чем делать индивидуальные отливки?

                Чёрт, опять три комментария в минуту, извиняюсь, больше не буду.

                Thumb up 0 Thumb down 0

                • Не уверен, что алюминиевое литьё возможно получить такого качества, чтобы последующая обработка не сделала стоимость литой детали равной стоимости цельноточенной.

                  Thumb up 0 Thumb down 0

                  • Ну, дырки под клавиши ясно, но основной-то объём можно убирать литьём кроме последнего прохода фрезы... Чёрт знает, может и правда сильно хуже получается. Где бы технологов найти спросить :)

                    Thumb up 0 Thumb down 0

                    • avatar
                      Gadalka
                      10 Апрель 2012 в 18:06 | #23

                      Насколько помню, литой алюминий и катанный алюминий сильно различаются по технологическим свойствам.

                      Thumb up 0 Thumb down 0

                • Учился на технолога обработки цветных металлов и какое то время работал с алюминием напрямую, поэтому внесу ясность в дискурс по поводу Unibody корпусов у macbook’ов

                  их делают во первых не из литого алюминия, а из катаного, отлить то конечно можно болванку похожую на корпус но ее сломать можно будет руками на части после фрезеровки,

                  поэтому слитки сначала прокатывают в полосы, затем их режут и только потом можно фрезеровать что угодно,

                  другая технология используется при производстве корпусов настольников Mac Pro, тут уже штамповка и сварка с клепкой, в принципе можно бы было делать корпуса ноутбуков штамповкой-сваркой, но внешний вид в плане форм думаю бы был ой какой неприятный, и не факт что было бы дешевле в производстве чем просто весть корпус отфрезеровать

                  только так и не иначе, по другому такой прочности не достигнуть, да это долго и дорого, но других вариантов тут нет

                  Thumb up 6 Thumb down 0

  4. avatar
    Moduvator
    9 Апрель 2012 в 01:49 | #25

    Большое спасибо — давно уже было интересно про использование магниевых сплавов. Получается, мой старенький Dell Inspiron 1521, у которого весь поддон и крышка матрицы изготовлены из него, такой всего лишь потому, что материал дёшево выглядит... Вот, значит, почему все последующие бюджетные ноутбуки у них пошли с пластиковыми корпусами. Жалко, конечно.

    Thumb up 0 Thumb down 0

    • Бюджетные с пластиком пошли, потому что он намного дешевле в производстве.

      А вот средняя категория (30—40 тысяч рублей) устремилась к алюминию в тех или иных сочетаниях со стеклопластиком отчасти как раз потому, что алюминий выглядит много лучше, чем магниевый сплав.

      P.S. У меня Dell D430 был, тоже верх и низ магниевые — но за свои 40+ тысяч рублей он мне дешёвым не показался.

      Thumb up 0 Thumb down 0

      • avatar
        Moduvator
        9 Апрель 2012 в 03:36 | #27

        Понимаю. Собственно, мне магний и встретился впервые тоже в Latitude D820 на работе, поэтому я тем паче был удивлён увидеть его в купленном всего за 20 с небольшим тысяч Inspiron’е. Может быть, это был своего рода эксперимент по обкатке технологии, но тогда оно действительно заметно выделялось среди конкурентов с пластиковыми корпусами.

        Thumb up 0 Thumb down 0

  5. Олег, а углеволокно?

    Thumb up 0 Thumb down 0

  6. Олег, спасибо. Не слышал про омеднение пластиковых корпусов изнутри. Я полагал, что излучают они на бедного пользователя во всем спектре вплоть до жестких гамма-лучей. А получается, что на коленках можно держать и не опасаться :)

    Есть ли у вас какие-нибудь данные про излучение ноутбуков во внешнее пространство — частоты, мощности?

    Вот здесь товарищ описывал что-то подобное, но чуть из другой области.

    Thumb up 0 Thumb down 0

    • Омеднение тут хорошо видно, например: http://www.fclab.ru/wp-content/uploads/2011/11/case.jpg. Сам корпус чисто пластиковый.

      По ЭМИ у меня данных нет, но сомневаюсь, что там что-либо значительное: особо излучать нечему, особенно после того, как флюоресцентные лампы из ноутбуков исчезли. У них источник питания хоть и слабенький, но хоть высоковольтный был.

      Thumb up 0 Thumb down 0

    • avatar
      Ippi
      11 Апрель 2012 в 03:44 | #34

      Всеволновый приёмник, лежащий рядом с пластиковым ноутбуком, забивается достаточно плотным забором из гармоник по всем диапазонам, от сотен килогерц до гигагерц. Сильные сигналы принимать не мешает, слабые же требуют удаления от ноута.

      Впрочем, например, от APC-шного смарта (с металлическим корпусом, даже за пластиковой мордой есть металлическая крышка, хоть и оставляющая щели по краям), помех не намного меньше.

      Thumb up 0 Thumb down 0

  7. Сложно что ли покрасить магниевый корпус краской металлик, как автомобили красят? Будет выглядеть лучше всего остального.

    Thumb up 2 Thumb down 2

  8. avatar
    Arioch
    10 Апрель 2012 в 16:13 | #36

    а зачем пластик красят? неужели нельзя краску сразу в состав пластика добавлять ?

    Thumb up 0 Thumb down 0

  9. Какой меньше всего царапается?

    Thumb up 0 Thumb down 0

  10. avatar
    cetacea
    19 Апрель 2012 в 18:35 | #42

    Купил сегодня 12.5″ SAMSUNG NP350U2B-A06 — чуть не опух его разбирать, чтобы заменить винт на SSD. Сотня миниатюрных защелок — это же жесть! Больше 3–5 разборок они не выдержат! Вполне можно было сделать съемную крышку над hdd (для замены) и над системой охлаждения (для прочистки). Незачет.

    Thumb up 1 Thumb down 1

    • Съёмная крышка — это:
      а) примерно полдесятка дополнительных деталей
      б) изменение конструкции корпуса и материнской платы
      в) несколько дополнительных операций при сборке

      Какой там процент пользователей самостоятельно меняет жёсткий диск, один из тысячи или меньше?

      Thumb up 0 Thumb down 0

      • avatar
        salas
        23 Апрель 2012 в 00:10 | #44

        Примерно столько же, сколько этих самых дисков куплено. Статистики у меня нет, но ассортимент наводит на подозрения, что все эти ~100 раз по “в наличии много” магазин почему-то рассчитывает продать.

        Thumb up 0 Thumb down 0

        • Не хочу вас сильно расстраивать, но «в наличии много» у Ф-центра может означать и две штуки.

          Thumb up 0 Thumb down 0

          • avatar
            salas
            23 Апрель 2012 в 03:22 | #46

            Даже с учётом присутствия рядом сразу всех вариантов от 0 до 5 палочек? Неожиданно. Но непринципиально: по-настоящему неходового товара 20 сортов и по 2 штуки в каждом магазине держать абсурдно.

            Thumb up 0 Thumb down 0

            • Ну, можете продолжать верить, что 320-ГБ винчестеры (более трети ассортимента этих магазинов, на секундочку) пользуются огромным спросом для самостоятельной установки в ноутбуки.

              Thumb up 0 Thumb down 0

      • avatar
        cetacea
        26 Апрель 2012 в 10:37 | #48

        не знай, не знай. цены на SSD постепенно падают, кто-то не сразу, так через год-два захочет заменить свой HDD. да и вообще винты у ноутов — слабое место.

        мне рассказали про способ открытия кредиткой, попробую в следующий раз. вроде удобно и быстро получается.

        Thumb up 0 Thumb down 0

Вы должны войти, чтобы написать комментарий.