產業技術評析- 創新與展示- 經濟部技術處
文章推薦指數: 80 %
外觀設計採用了有別於MacBook Pro的鋁合金機械加工一體成形方式,Surface Book用鎂鋁合金壓鑄成形,骨架機身設計比較方正,重量更輕也更堅固。
資料來源: ...
跳到主要內容
:::
回經濟部
|
回首頁
|
網站導覽
|
常見問答
|
處長信箱
|
English
|
資料分類檢索
|
RSS訂閱
字級大小:放大|縮小
網站更新日期:2022-01-11
Togglenavigation
功能選單
認識技術處
處長介紹
組織與執掌
發展重點
科技專案補助資源
法人科技專案
企業創新研發專案
學界科技專案
無人載具科技創新實驗計畫
產業技術法規
創新與展示
技術新知快遞
活動回顧
文宣刊物
業務相關連結
科技網站
政府資訊公開
熱門焦點
熱門技術
國際獲獎
競賽活動
產業技術知識+
回經濟部
目前位置:
首頁
>
創新與展示
>
技術新知快遞
>
產業技術評析
:::
產業技術評析
淺談鋁合金及鋁鎂合金在3C產品的應用發展
4G、3C產品、合金、外殼
發表日期:2016-05-04
作者:陳靖惠(金屬中心MII)
摘要:
4G飆速上網時代下,行動智慧裝置對影音傳輸需求速度越來越快,並朝向多功能、能耗密度更高及輕薄短小化的趨勢發展
全文:
一、前言
4G飆速上網時代下,行動智慧裝置對影音傳輸需求速度越來越快,並朝向多功能、能耗密度更高及輕薄短小化的趨勢發展,因此散熱功能與結構強度上要求更高,金屬材質機殼成為不可或缺的材料選項。
鋁合金或鋁鎂合金由於具備了設計美感、質量輕、密度低、散熱性好、抗輻射、抗壓性強(和汽車相比,手機沒有所謂的撞擊緩衝區,外殼是唯一保護)與優良的材料加工性,一直受到3C產品開發商的喜愛。
相對於塑膠機殼,鋁合金硬度是其數倍,但重量卻只有30%左右;此外鋁合金或鎂鋁合金外殼也讓產品外觀易於上色,並可透過表面處理讓產品外殼擁有個性化設計,達到精品、奢華的產品形象,遠優於塑膠外殼或碳纖維外殼的質感,舉例來說三星手機在2014年從銷售寶座重跌下來,追根究底就是因為高階手機S5使用塑膠機殼,後來S6就只得順應消費者潮流,改用金屬機殼來重獲青睞
目前在全球絕大多數消費者心中,世界上最美的3C品牌肯定是Apple。
當你瀏覽Apple官網的各項產品,從早期的iPodClassic、MacBookAir,再到iPhone6上,甚至是AppleWatchsport(AppleWatch則是採用不鏽鋼),鋁合金幾乎出現在蘋果全部的產品線之中,如【圖1】Apple系列產品的鋁合金應用所示,其外觀的共通點都是用鋁合金製成,就是因為鋁合金優異的材料特性,Apple才能打造出3C產品在消費者心中最標緻、性感的產品,也因為如此,蘋果已經建立起了一條全球性的鋁合金供應鏈,成為或許是世界上最精通鋁製品加工應用的企業
資料來源:各公開資訊/MII整理(2016/03)。
圖1Apple系列產品的鋁合金應用
整體來說,3C產品由於生命週期的縮短、需求不斷地被創造,驅動著產品製造加工技術持續的提升,再加上鋁合金非常適用於需重視散熱、輕巧與美感設計的電子產品,因此鋁合金在PC、家電、通信等領域的用量逐年增加,尤其在行動裝置的NB、平板、手機與數位相機等外殼的應用更為大宗,接下來就針對鋁合金與其競爭材料鎂鋁合金在一些大宗3C產品的應用需求進行綜合分析。
二、鋁合金/鎂鋁合金在3C產品的應用
在手機產品材料應用中,蘋果曾在第1代手機使用鋁金屬,不過第2代就改用聚碳酸酯外殼;在iPhone4與iPhone4s時曾使用玻璃背蓋,到了iPhone5之後就全數使用鋁合金機殼。
而後推出的iPhone6Plus,由於採用鋁合金6063,發生了其薄型機身設計會引起機身易折彎的「折彎門」事件,促使蘋果必須在最新的iPhone6s與6sPlus中也改用更堅固的航太級7000系列鋁金屬。
7000系列鋁合金因為加入鐵(Fe,約0.06%)、鎂(Mg,約0.9%)、鋁(Al,約92%)、鋅(Zn,約6%)等元素,更不易彎折;測試結果是外部壓力超過30磅時,iPhone6外殼就變形,iPhone6s則至少可以承受60磅的壓力不發生變形,這使得6s成為iPhone系列中最堅固耐用的一款。
另外像AppleWatchSport訴求要更為輕薄短小,就須注重強度與硬度,蘋果摒棄了之前常用的鋁合金6000系列(主要成分是鋁、鎂和矽),轉而全新研發了一款7000系列鋁合金。
全新研發的鋁合金強度提高了60%,並且維持了同樣的重量。
根據AtomicDelights的分析,與描述最為接近的兩款現有商業用鋁合金分別是6061和7075。
除了Apple之外,三星電子繼2014年下半年開始捨棄過去慣用的塑膠材質,開始積極在行動裝置上導入金屬機殼,譬如金屬邊框的Note4與智慧型手機外殼。
2015年初更推出擁有一體成型金屬機身的A系列機種,A5與A3不論手機上下左右側面、背面均為金屬,側邊框還採用鑽石切邊,為手機外型營造俐落的時尚感。
而在2016年2月推出的智慧型旗艦手機GalaxyS7,為了與競爭對手的產品在外型上有明顯區隔,仍採用了玻璃背殼,金屬邊框前後包覆機身。
不過先前有南韓金屬機殼業者表示,三星電子曾以設計上的差異化作為GalaxyS7採用鎂合金機殼的評估要點,並與曾供應GalaxyS6鋁合金6013邊框的南韓業者一起研發S7的鎂鋁合金機殼樣品,目標將鎂鋁合金機殼的表面做到像蘋果iphone的鋁合金機殼一樣光滑,雖然此次S7採用玻璃背殼,但後續發展對鋁合金或鋁鎂合金應用值得追蹤注意。
另外一家韓國手機大廠-樂金,則是宣稱將採取與蘋果、三星電子不同的加工製程,樂金的金屬手機外殼將採取先對鋁合金材料進行沖壓,再用電腦數值控制(CNC)設備進行二次加工處理的作法,試圖在維持品質的同時降低生產成本,也試著與金屬外殼手機的先發業者進行市場區隔,譬如在2016年4月中剛推出的LGG5就主打全球首發以全鋁合金打造的金屬機身結合可抽取式電池。
茲將近半年來鋁合金或鋁鎂合金在3C產品之應用案例,彙整如【表1】所示。
表1鋁合金/鎂鋁合金在3C產品機殼方面的應用發展
時間
廠商動向
影響分析
2016Q1
LGG5全球首發,全金屬打造,採模組化設計,電池又可拆卸
G5機身以全鋁合金打造,有別於G4機背採用真皮材質製作。
全金屬機殼的質感佳,成了旗艦機的標準配備,先前不論是蘋果、宏達電、Sony或三星等全金屬旗艦機的電池都不能拆卸,用戶得帶著行動電源趴趴走。
LGG5找到妙方解決此一苦惱,既有全金屬機身,電池又可以拆卸,可謂業界創舉。
2016Q1
宏碁推低規高設計感Chromebook11 搶進低價NB市場
Chromebook外殼採鋁合金奈米壓印(Nano-Imprinting)技術製作,不但具有高規產品質感,也大幅提升了耐壓與耐用性。
2016Q1
華為MateBook挑戰微軟SurfacePro
MateBook與SurfacePro4所選擇的機殼材質也有所不同,其中MateBook採用鋁合金,至於SurfacePro4則是採用鎂合金。
鎂合金具備較輕的特性,但比鋁合金容易彎曲,不過散熱性則較佳,因此為了顧及電池續航力與機體重量而選擇無風扇設計的MateBook,其鋁合金機殼在未來使用時將有可能出現過熱問題。
2016Q1
聯想推出碳纖維機殼ThinkPadX1Carbon,迎戰採用鎂鋁機殼更輕薄的MacBookAir
聯想發表新款商務筆記型電腦ThinkPadX1Carbon,號稱全球最輕薄的14吋商用碳纖維機殼NB,兼顧強度與輕薄,厚度1.65公分,改採鎂合金混合材料外殼,重量僅1.18公斤,較上一代更輕39公克。
聯想的ThinkPadX1Carbon上蓋機殼,採三明治設計,外層與下層均為碳纖,中間一層採碳纖維網,不但更輕,也更為強固;至於C件的鎂合金,由於鎂在液體型態倒入模具中,很快凝結,無法擴散,因此加入稀有金屬,拉高其延展性。
2015Q4
微軟推出全套SurfaceBook都是由鎂鋁合金打造成銀色的電腦
外觀設計採用了有別於MacBookPro的鋁合金機械加工一體成形方式,SurfaceBook用鎂鋁合金壓鑄成形,骨架機身設計比較方正,重量更輕也更堅固。
資料來源:各公開資訊/MII整理(2016/04)。
三、鋁合金/鋁鎂合金機殼未來的發展前景
金屬機殼滲透率持續呈現增加的趨勢,未來3-5年以鋁為主的金屬機殼,得力於極佳的強度重量比、手感及質感的優異性,無不吸引消費者青睞,使得其長期需求仍將持續成長。
業者指出,確實有比鋁硬度更強、更輕量化或別具特色的材料,例如皮革、藍寶石、陶瓷或銅合金,其中銅材質若採用壓鑄方式,機殼質感很突出漂亮,不過卻很難商品化量產導入。
尤其智慧型手機,每半年一次的生命週期,讓品牌廠或機殼業者即使有意嘗試新材質,但也會在考量成本與量產等現實條件下,往往僅能停留在實驗室研究應用可行性,沒有3-4年的緩衝時間是不太可能正式量產取代。
因此,鋁合金在3C產品的應用前景仍是令人相當期待。
(本文作者為金屬中心MII執行ITIS計畫產業分析師)
點閱數:10844
更新日期:2020-04-08
認識技術處
處長介紹
組織與執掌
發展重點
科技專案補助資源
法人科技專案
企業創新研發專案
學界科技專案
無人載具科技創新實驗計畫
產業技術法規
創新與展示
技術新知快遞
活動回顧
文宣刊物
業務相關連結
科技網站
政府資訊公開
熱門焦點
熱門技術
國際獲獎
競賽活動
產業技術知識+
經濟部技術處 聯絡地址:100210臺北市中正區福州街15號
|
電話:02-23212200 週一至週五AM08:30-12:30、PM1:30-5:30
隱私權保護政策
|
資訊安全相關聲明
|
政府網站資料開放宣告
|
雙語詞彙表
網頁資料新增異動申請表 word|pdf|odt 、科專成果運用前公告刊登申請表及公告技術列表word|odt| excel|ods
MNS2
延伸文章資訊
- 1鎂鋁合金- 維基百科,自由的百科全書
鎂鋁合金是一種在鋁合金中加入鎂金屬的合金,在鋁合金編號中獲編53xx的號碼序列。鎂鋁合金的優點,在於它有跟鋼一樣的強度和硬度,但重量卻比鋼輕得多,跟塑膠很接近。
- 2鎂合金機殼微利市場中的超級潛力股 - 數位時代
不僅如此,它的耐腐蝕的能力也居所有輕金屬材料(鋁、鎂、鈦)之冠。 第三,可回收、符合環保趨勢。塑膠無法回收,但鎂合金是可回收再生的金屬。近年許多 ...
- 3筆記本金屬材料大揭秘,鎂鋁合金和鋁鎂合金不一樣,你知道嗎?
由於成分的變化,使得鎂鋁合金和鋁鎂合金的的表現完全不同。雖說鎂鋁合金在強度上表現並不差,但是延展性就比鋁鎂合金差多了,所以廠商只能採用鑄造 ...
- 4鋁鎂合金_百度百科
鋁鎂合金通常是指以鎂為主要添加元素的鋁合金,具有強度高,密度小,散熱好等優點,廣泛用於電子,汽車,航天等領域。
- 5鋁/ 鎂合金介紹