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2015.10.27

碳纤维“叫板”铝合金,抢滩手机市场?

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信息导读:

“碳纤维能否撬动铝合金的地位?这需要整个行业去推动,尤其是具有品牌实力、市场推广能力的手机厂家参与其中,最终技术研发的投入才能水到渠成。”除了讲情怀,手机厂家还喜欢拿手机背壳来炫耀,如小米“钢板的艺术...

“碳纤维能否撬动铝合金的地位?这需要整个行业去推动,尤其是具有品牌实力、市场推广能力的手机厂家参与其中,最终技术研发的投入才能水到渠成。”

除了讲情怀,手机厂家还喜欢拿手机背壳来炫耀,如小米“钢板的艺术”,苹果越来越逼格的“土豪金”,华为的一体铝合金,一加手机的竹质后壳……

如今,厂家们可以多一项PK的材质——碳纤维,这种一直备受军工领域青睐的材料,最近被不少公司研究出手机壳的应用方案,无论是强度、重量,都比不锈钢、铝合金、镁合金更有优势。

纹理纵横交错的碳纤维外壳手机,听起来都很酷,那么它将会成为下一波手机外壳的主流吗?我们的注塑行业又该如何接住这块新蛋糕?

比铝还轻,比钢还强,是宝马的挚爱

单纯的碳纤维除用作绝热保温材料外一般不单独使用,它多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷等材料中,构成复合材料,所以准确地说,航空、运动等领域用的碳纤维其实是碳纤维增强复合材料CFRP。

CFRP有不少值得骄傲的资本:比铝轻30%、比钢轻50%,强度却是钢的7至9倍,因此CFRP 的比强度(材料的强度与其密度之比)可达到2000Mpa/(g/cm3) 以上。

英国材料系统实验室曾对碳纤维复合材料减重效果进行研究,结果表明碳纤维增强聚合物材料车身重172kg,而钢制车身重量为368kg,减重约50%。

因此,碳纤维复合材料也被公认为汽车轻量化最好的方法之一,很多汽车厂家都对它爱不释手。2010年丰田上市的跑车“雷克萨斯LFA”全面采用CFRP制造车体,成为了关注的焦点。但其价格也创下了日本国产车中最高的3750万日元。

在推进碳纤维材料应用方面,宝马堪称汽车业的“战斗机”。2013年推出的纯电动汽车i3,约有150个部件采用碳纤维复合材料,成功大幅减重,订单超过 1万辆,成为受欢迎车型。刚上市的BMW 7系则全球首创Carbon Core高强度碳纤维内核车身架构,车顶横梁结构以及B柱和C柱、底部侧围、中央通道和后部支撑等都使用了碳纤维增强复合材料。相比上一代车型,全新BMW 7系最大减重达130公斤。


宝马公司碳纤维零部件车间(图片来源网络)

碳纤维手机壳来了,3分钟内可注塑成型

碳纤维让汽车轻量化成为现实,各大汽车厂商争相布局碳纤维研发和应用,这也让越多越多行业跟着跃跃欲试,手机,便是其中一个“先锋”。

德国Lightweight,是全球顶级的碳纤轮组厂商,利用自己在碳纤领域的优势,今年它意外地推出了适合iphone6、6plus以及三星Galaxy S5的碳纤维手机壳,仅重7克。Lightweight称,它运用了CNC技术以及与Lightweight用在轮组上相同的印刷技术。但是价格不菲,一块iphone6手机壳要77欧元,约532元人民币,差不多等于一部小米手机了。

无独有偶,浦良电子(深圳)有限公司(以下简称“浦良”)近期对热可塑性碳纤维技术做了研究并研制出了iphone6手机壳。据该公司负责人介绍,目前碳纤维加工普遍是采用热固性树脂加工工艺,而浦良则采用社内自制热可塑性碳纤维预浸板的原材料和复合成型技术,完成了碳纤维复合材料的混合成型加工工艺。采用以前热固性加工技术需要30分钟到1个小时才能够完成成型,而采用热可塑性加工工艺就能够在短时间1分钟~3分钟内就能做到,由此解决了热固性短时间内不能完成加工的问题。


碳纤维手机壳


何时去到消费者手上?

有了成型技术,并不意味着碳纤维手机壳就能马上投产。汽车行业花了多年时间才稍微把碳纤维材料从豪华车转移到量产车型,除了由于CFRP的成型要耗费大量的人工和成本,也因为缺乏大批量、高生产效率的碳纤维复合材料汽车零部件的生产方法和复合材料的快速、大批量连接技术。

跟汽车行业一样,碳纤维手机壳也面临着同样的问题。浦良电子总经理叶明武说:“大量生产、高效率和低成本的成型要求技术对于目前国内成型机而言仍存在很大难题,目前浦良已经在这方面取得了实际性的突破。”

除了机器设备的门槛,产业链的整合也至关重要,甚至需要直接从源头入手。为什么宝马会成为碳纤维应用的“先锋”,因为他很早就布局原材料供应。为生产纤维,宝马通过购买世界上最大的碳纤维生产商SGL 16%的股份来对抗大众汽车所购买的10%股份,还成立了一家合资公司,投入1亿美元建造碳纤维生产厂,为宝马车型供应轻质零部件。

“智能终端、3C行业跟汽车行业有一点相似,就是都处在材质替换阶段,对碳纤维的需求很大,但这个需求什么时候才能成为现实?”一位资深业内人士认为,汽车行业把轻量化作为战略项目,才有了今天碳纤维在汽车领域的地位,如今铝合金独统手机市场,碳纤维的出现刷新了手机的应用材料,但它能否撬动铝合金的地位呢?这需要整个行业去推动,尤其是具有品牌实力、市场推广能力的手机厂家参与其中,最终技术研发的投入才能水到渠成。

而回到最初的问题,如今碳纤维“计谋”抢滩手机市场,处于中间环节的注塑行业,要怎么接住这块新蛋糕呢?该业内人士说:“除了技术突破,更重要的是,中国注塑行业要脑洞大开一下,学习德国注塑行业做预研,更早地进入产品研发阶段,与行业一起推动,不然等产品出来了才意识到要追赶,但那已经不算是追赶,是落后了。”

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