By www.carbonfiber.com.cn

本周二苹果一项关于碳纤维成型的专利通过美国专利局的审核,该专利日后可能会用于生产需要轻便材料的部件,比如笔记本或其他移动设备的外壳,这一专利可能会为苹果MacBook系列笔记本的材质应用树立壁垒。

  苹果碳纤维成型专利获批,或将用于MacBook

  苹果获批这项专利的美国专利号为8257075,是关于“碳纤维复合材料的模具设计”的,具体描述为“由碳纤维和其他树脂基复合材料制作”。

  虽然碳纤维复合材质用途比较广泛,但是苹果的专利特别提到,这一发明可用于“为笔记本或其他类似的设备制作外侧壳体”,对面消费者日益增长的需求而言,这一专利是很有用的,尤其是在推动大屏幕超薄时尚便携设备的发展上可能会起到重要的作用,例如,很多传闻显示新一代iPhone会采用4英寸屏幕,采用这项专利所提到的碳纤维复合材料模具设计技术就可以抵消体积增长所带来的重量上的变化。

  实际上,本专利最大的用途应该是在更大屏幕的设备,比如说MacBook系列笔记本,这样苹果就可以推出像索尼VAIO Z系列一样的轻薄便携机型了,说一句题外话,如果采用了碳纤维符合材料模具设计技术,苹果今年推出的15英寸屏幕的Retina MacBook Pro就可以做的更加轻便了。


使用碳纤维成型技术后Retina MacBook Pro有望继续轻薄化

  苹果碳纤维成型可简化生产过程,成品坚固且美观

  简单来说一下苹果这项专利的背景和可以带来的益处。目前大多数笔记本采用的是普通的塑料注塑成型工艺来制作塑料部件,而碳纤维复合材料模具设计技术制作的部件显然更结实耐用,对于笔记本而言,在笔记本跌落或其他冲撞过程中,可以对机身形成更有效的保护。

该专利指出,传统的树脂基复合材料是通过层叠树脂浸渍到模具中,然后在高温高压条件下固化,然后作为树脂粘到模具表面,这就需要制作者手工将其和模具剥离,不仅繁琐而且表面容易产生污点或者损坏。

  而苹果提出的方法是使用大规模的碳纤维部件,不仅简化了制作过程,还会使制作出来的部件更加美观。


耐磨性差是目前MacBook系列笔记本金属外壳的通病

  实际上,目前的笔记本除了大量使用的工程塑料,还有不少产品使用的是铝镁合金材质,比如现有的MacBook系列产品以及大部分超极本,少量采用的是碳纤维材质,比如ThinkPad X1 Carbon。但是合金材质耐磨性并不强,甚至还不如工程塑料,而且在重量上没有优势,因此虽然主要用于中高端产品,但劣势较为明显。而碳纤维虽然在重量、强度和散热性方面都表现不错,但是成本较高,如果能够应用碳纤维复合材质,则可以部分保留碳纤维的特性,而把成本降下来。

  苹果新技术两种实现方法,对竞品形成专利壁垒

  苹果的这项专利需要两部分模具,一个中空的母模和一个与之配合的啮合模具,复合材料部件会在这两部分之间形成,复合材料部件固化后,这两部分模具再分离开。

  这一专利还有另外一个实施方案,模具需要有一个或多个内部流体管来帮助冷却,一个永久的剥离涂层和导向精确指针对准纤维层。此外还要有气体或液体的制动喷射系统用来部件固化后拆卸模具。




苹果碳纤维复合材质模具设计示意图



  虽然目前看来没有任何迹象标明苹果会在什么设备上采用先进的碳纤维成型技术,不过苹果很可能会在未来的产品上使用这一技术,来推出更强、更轻的产品。