最近幾年,鎂合金的進(jìn)步十分顯著。為了進(jìn)一步發(fā)揮其輕量的優(yōu)勢,并改善一直被視為課題的裝飾性,多種技術(shù)被開發(fā)出來,鎂合金的魅力也越來越大。
鎂在實(shí)用金屬中最輕,比重只有鐵的約1/4,鋁的約2/3。因此,是筆記本電腦、手機(jī)及數(shù)碼相機(jī)等必須實(shí)現(xiàn)輕量化的電子產(chǎn)品不可缺少的材料。
在鎂合金輕量化方面進(jìn)行不懈努力的是NEC個(gè)人電腦公司。該公司將于2012年8月上市的新款筆記本電腦LaVie Z在13英寸產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了全球最輕的重量(截至2012年7月3日,該公司調(diào)查數(shù)據(jù))。該產(chǎn)品的重量僅為約875g,輕到了令人驚訝的程度,NEC新開發(fā)的鎂鋰合金為此作出了巨大貢獻(xiàn)。
實(shí)現(xiàn)“全球最輕”的功臣
鎂鋰合金是NEC數(shù)年前就開始研發(fā)的材料,其最大特點(diǎn)是,比重比以前廣泛使用的鎂合金輕很多,而且實(shí)現(xiàn)相同強(qiáng)度所需要的板厚也稍薄,重量可減輕約25%。與鋁合金相比,重量可減輕四成以上。
如今在筆記本電腦領(lǐng)域,以“薄型輕量”為理念的超級本(Ultrabook)備受關(guān)注。NEC涉足該領(lǐng)域時(shí),就以憑借“壓倒性的輕量化”區(qū)別于其他公司的產(chǎn)品為目標(biāo),加快了鎂鋰合金研究步伐,在LaVie Z上首次采用了鎂鋰合金。
具體做法是,對鎂鋰合金板材進(jìn)行沖壓加工將其用作電腦底板。NEC個(gè)人電腦公司消費(fèi)者電腦商品策劃本部平臺(tái)策劃部的中井裕介介紹說:“與使用傳統(tǒng)鎂合金時(shí)相比,成功使每臺(tái)電腦減輕了幾十克?!盠aVie Z除了材料之外,其他部分也以徹底輕量化為目標(biāo),液晶顯示器、鍵盤及主板等均采用了新設(shè)計(jì)。NEC設(shè)計(jì)與宣傳公司設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)本部產(chǎn)品設(shè)計(jì)部高級設(shè)計(jì)師前村浩三介紹說:“我們也曾討論過采用豐富的顏色,但考慮到要表現(xiàn)出漂亮的顏色,需要加厚涂裝,這對輕量化不利,所以就放棄了?!辈徊捎面V鋰合金,能否實(shí)現(xiàn)“低于900g”的開發(fā)目標(biāo)就很難說了。
鎂鋰合金在輕量方面具有絕對優(yōu)勢,但很難作為材料使用也是不爭的事實(shí)。成型困難,很難加工出復(fù)雜的形狀,而且涂料也很難附著。之所以未在頂蓋及鍵盤所在面采用這種材料,就是因?yàn)殒V鋰合金的這些性質(zhì)成了瓶頸。但反過來,也可以說還有很大的開發(fā)余地。
成本方面也具有優(yōu)勢
如果說NEC通過開發(fā)鎂鋰合金進(jìn)一步發(fā)揮了鎂合金輕量的優(yōu)勢,那么成功克服鎂合金缺點(diǎn)的就是住友電氣工業(yè)(以下稱住友電工)和Magnic了。
筆記本電腦及手機(jī)使用的鎂合金主要是名為AZ91的產(chǎn)品,由鎂與9%的鋁、1%的鋅混合制成。
由于AZ91在制造過程中組織變粗,所以很難加工成板材,此前只能作為鑄造材料使用。鑄造材料在進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理時(shí)會(huì)出現(xiàn)流痕或變白。為了掩蓋這些缺點(diǎn),一般需要施以兩層(兩次涂裝)以上的涂層,會(huì)形成厚厚的樹脂層。因此,不僅需要花費(fèi)人力和成本,還會(huì)導(dǎo)致涂裝變厚,很難表現(xiàn)出金屬的質(zhì)感。
住友電工2009年開發(fā)的AZ91板材,以能夠克服鎂合金的這些缺點(diǎn)為賣點(diǎn)。住友電工先進(jìn)材料研究所鎂合金項(xiàng)目負(fù)責(zé)人河部望介紹:“板材表面很干凈,所以可以表現(xiàn)出金屬的質(zhì)感,而且,只能用沖壓才能加工出的形狀也能實(shí)現(xiàn)。這兩點(diǎn)在造型設(shè)計(jì)方面起到重要作用?!?
據(jù)說住友電工是全球首家量產(chǎn)AZ91板材的企業(yè)。該公司打算以利用鉆石切割(Diamond Cut)工藝形成的光澤面,以及利用發(fā)絲加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)的金屬質(zhì)感為宣傳點(diǎn),不斷擴(kuò)大這種板材的使用范圍。
此外,住友電工的鎂合金板材似乎還可在成本方面發(fā)揮優(yōu)勢。據(jù)該公司介紹,材料、表面加工及裝飾的合計(jì)成本很可能會(huì)比原來使用鑄造材料時(shí)要低。盡管尚未開始正式供貨,但這種板材早已引起電機(jī)廠商等的關(guān)注。
在超級本市場存在感增強(qiáng)
另一方面,使用原來的AZ91鑄造材料來進(jìn)一步表現(xiàn)金屬質(zhì)感的技術(shù)也被開發(fā)出來。鎂合金表面處理廠商Magnic等三家公司2011年夏季共同開發(fā)的新涂覆技術(shù)“Magmirror”便是其中之一。
使用該系統(tǒng)的話,可實(shí)現(xiàn)發(fā)絲加工、緞面及鏡面加工等利用金屬加工技術(shù)的表面加工。通過采用獨(dú)特的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理技術(shù)與涂料技術(shù)等,能以單涂層完成平時(shí)需要雙涂層的加工。據(jù)住友電工介紹,采用Magmirror加工出的產(chǎn)品的耐腐蝕性、耐氣候性及耐磨損性等均可表現(xiàn)出與雙涂層基本相同的性能。Magnic執(zhí)行董事松平邦臣介紹說,“采用普通的雙涂層工藝時(shí),涂裝厚度為40μm左右,而采用Magmirror時(shí)約為15μm。容易表現(xiàn)出金屬的硬質(zhì)感和鋒銳感”。此外,采用Magmirror技術(shù)加工的產(chǎn)品顏色也十分豐富,可進(jìn)行金屬裝飾加工、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理及涂裝一條龍加工的量產(chǎn)設(shè)備也已制造完成。
美國微軟于2012年6月發(fā)布的新款平板電腦“Surface”,機(jī)殼也是由鎂合金制成的。正因?yàn)樘幱诔壉炯捌桨咫娔X市場即將快速擴(kuò)大的時(shí)期,所以除了輕量化之外,產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)性也會(huì)逐步提高,估計(jì)鎂類材料的應(yīng)用會(huì)越來越多。
鎂在實(shí)用金屬中最輕,比重只有鐵的約1/4,鋁的約2/3。因此,是筆記本電腦、手機(jī)及數(shù)碼相機(jī)等必須實(shí)現(xiàn)輕量化的電子產(chǎn)品不可缺少的材料。
在鎂合金輕量化方面進(jìn)行不懈努力的是NEC個(gè)人電腦公司。該公司將于2012年8月上市的新款筆記本電腦LaVie Z在13英寸產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了全球最輕的重量(截至2012年7月3日,該公司調(diào)查數(shù)據(jù))。該產(chǎn)品的重量僅為約875g,輕到了令人驚訝的程度,NEC新開發(fā)的鎂鋰合金為此作出了巨大貢獻(xiàn)。
實(shí)現(xiàn)“全球最輕”的功臣
鎂鋰合金是NEC數(shù)年前就開始研發(fā)的材料,其最大特點(diǎn)是,比重比以前廣泛使用的鎂合金輕很多,而且實(shí)現(xiàn)相同強(qiáng)度所需要的板厚也稍薄,重量可減輕約25%。與鋁合金相比,重量可減輕四成以上。
如今在筆記本電腦領(lǐng)域,以“薄型輕量”為理念的超級本(Ultrabook)備受關(guān)注。NEC涉足該領(lǐng)域時(shí),就以憑借“壓倒性的輕量化”區(qū)別于其他公司的產(chǎn)品為目標(biāo),加快了鎂鋰合金研究步伐,在LaVie Z上首次采用了鎂鋰合金。
具體做法是,對鎂鋰合金板材進(jìn)行沖壓加工將其用作電腦底板。NEC個(gè)人電腦公司消費(fèi)者電腦商品策劃本部平臺(tái)策劃部的中井裕介介紹說:“與使用傳統(tǒng)鎂合金時(shí)相比,成功使每臺(tái)電腦減輕了幾十克?!盠aVie Z除了材料之外,其他部分也以徹底輕量化為目標(biāo),液晶顯示器、鍵盤及主板等均采用了新設(shè)計(jì)。NEC設(shè)計(jì)與宣傳公司設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)本部產(chǎn)品設(shè)計(jì)部高級設(shè)計(jì)師前村浩三介紹說:“我們也曾討論過采用豐富的顏色,但考慮到要表現(xiàn)出漂亮的顏色,需要加厚涂裝,這對輕量化不利,所以就放棄了?!辈徊捎面V鋰合金,能否實(shí)現(xiàn)“低于900g”的開發(fā)目標(biāo)就很難說了。
鎂鋰合金在輕量方面具有絕對優(yōu)勢,但很難作為材料使用也是不爭的事實(shí)。成型困難,很難加工出復(fù)雜的形狀,而且涂料也很難附著。之所以未在頂蓋及鍵盤所在面采用這種材料,就是因?yàn)殒V鋰合金的這些性質(zhì)成了瓶頸。但反過來,也可以說還有很大的開發(fā)余地。
成本方面也具有優(yōu)勢
如果說NEC通過開發(fā)鎂鋰合金進(jìn)一步發(fā)揮了鎂合金輕量的優(yōu)勢,那么成功克服鎂合金缺點(diǎn)的就是住友電氣工業(yè)(以下稱住友電工)和Magnic了。
筆記本電腦及手機(jī)使用的鎂合金主要是名為AZ91的產(chǎn)品,由鎂與9%的鋁、1%的鋅混合制成。
由于AZ91在制造過程中組織變粗,所以很難加工成板材,此前只能作為鑄造材料使用。鑄造材料在進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理時(shí)會(huì)出現(xiàn)流痕或變白。為了掩蓋這些缺點(diǎn),一般需要施以兩層(兩次涂裝)以上的涂層,會(huì)形成厚厚的樹脂層。因此,不僅需要花費(fèi)人力和成本,還會(huì)導(dǎo)致涂裝變厚,很難表現(xiàn)出金屬的質(zhì)感。
住友電工2009年開發(fā)的AZ91板材,以能夠克服鎂合金的這些缺點(diǎn)為賣點(diǎn)。住友電工先進(jìn)材料研究所鎂合金項(xiàng)目負(fù)責(zé)人河部望介紹:“板材表面很干凈,所以可以表現(xiàn)出金屬的質(zhì)感,而且,只能用沖壓才能加工出的形狀也能實(shí)現(xiàn)。這兩點(diǎn)在造型設(shè)計(jì)方面起到重要作用?!?
據(jù)說住友電工是全球首家量產(chǎn)AZ91板材的企業(yè)。該公司打算以利用鉆石切割(Diamond Cut)工藝形成的光澤面,以及利用發(fā)絲加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)的金屬質(zhì)感為宣傳點(diǎn),不斷擴(kuò)大這種板材的使用范圍。
此外,住友電工的鎂合金板材似乎還可在成本方面發(fā)揮優(yōu)勢。據(jù)該公司介紹,材料、表面加工及裝飾的合計(jì)成本很可能會(huì)比原來使用鑄造材料時(shí)要低。盡管尚未開始正式供貨,但這種板材早已引起電機(jī)廠商等的關(guān)注。
在超級本市場存在感增強(qiáng)
另一方面,使用原來的AZ91鑄造材料來進(jìn)一步表現(xiàn)金屬質(zhì)感的技術(shù)也被開發(fā)出來。鎂合金表面處理廠商Magnic等三家公司2011年夏季共同開發(fā)的新涂覆技術(shù)“Magmirror”便是其中之一。
使用該系統(tǒng)的話,可實(shí)現(xiàn)發(fā)絲加工、緞面及鏡面加工等利用金屬加工技術(shù)的表面加工。通過采用獨(dú)特的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理技術(shù)與涂料技術(shù)等,能以單涂層完成平時(shí)需要雙涂層的加工。據(jù)住友電工介紹,采用Magmirror加工出的產(chǎn)品的耐腐蝕性、耐氣候性及耐磨損性等均可表現(xiàn)出與雙涂層基本相同的性能。Magnic執(zhí)行董事松平邦臣介紹說,“采用普通的雙涂層工藝時(shí),涂裝厚度為40μm左右,而采用Magmirror時(shí)約為15μm。容易表現(xiàn)出金屬的硬質(zhì)感和鋒銳感”。此外,采用Magmirror技術(shù)加工的產(chǎn)品顏色也十分豐富,可進(jìn)行金屬裝飾加工、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理及涂裝一條龍加工的量產(chǎn)設(shè)備也已制造完成。
美國微軟于2012年6月發(fā)布的新款平板電腦“Surface”,機(jī)殼也是由鎂合金制成的。正因?yàn)樘幱诔壉炯捌桨咫娔X市場即將快速擴(kuò)大的時(shí)期,所以除了輕量化之外,產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)性也會(huì)逐步提高,估計(jì)鎂類材料的應(yīng)用會(huì)越來越多。