文/本刊編譯
Carbon 1 MK II作為世界上第一部碳纖維智能手機在德國開發成功,它為輕質、纖巧設計和可持續性設立了新標準。
2021 年3 月,總部設在柏林的創業公司Carbon Mobile 推出了一款名為Carbon 1 MK II 的智能手機。“Carbon 1 MK II 在德國設計和制造,其首次采用先進復合材料取代塑料和鋁制成的連接裝置,重新點燃了手機小型化的發展趨勢,推動了行業的可持續性。”該公司CEO Firas Khalifeh 表示。
用于生產這款手機外殼的基礎材料是來自朗盛Tepex dynalite產品系列的一種熱塑性復合材料,它由非常精細的1K 連續碳纖維長絲織物增強。“我們為需要承受極大機械應力的超輕部件而開發的復合材料,不僅能夠實現非常薄的壁厚,實際上,憑借其高強度和高剛性,還有助于確保手機外殼在日常使用中更加堅固。” 朗盛應用開發部門Tepex 產品專家Philipp Genders解釋道,“此外,亞光黑的碳纖維還賦予了智能手機真正高科技的外觀。”

為了進一步提高裝置的連接性,一種獨特的3D 打印導電油墨被整合到碳纖維結構中

總部設在柏林的創業公司Carbon Mobile 推出了一款名為Carbon 1 MK II 的智能手機
雖然具有先進的性能,可以制造出堅固而輕便的結構,但碳纖維卻表現出了電磁屏蔽行為,這意味著它會屏蔽無線電信號,形成一種不讓信號通過、而是把它們分散在手機外殼周圍的“法拉第籠”,因此,用碳纖維來制造手機的連接裝置已被該高科技行業視為是不可能的。
經過4 年的研發,Carbon Mobile 的工程師們開發出了一種創新工藝,能將碳纖維在連接裝置上應用的潛力釋放出來。專利的HyRECM(能啟用無線電的混合復合材料)技術,將碳纖維與具有射頻信號滲透功能的互補的復合材料融合在一起。為了進一步提高裝置的連接性,一種獨特的3D 打印導電油墨被整合到碳纖維結構中,結果,獲得了第一種可啟用無線電的碳纖維材料。這項新技術首次被應用于Carbon 1 MK II 手機項目,并生產出了堅固的碳纖維外殼結構,它不僅非常輕薄,而且僅由不到5% 的塑料制成。
作為該項目的加工合作伙伴,Modern Composites 公司的Eric Chan 表示:“朗盛是開發HyRECM 技術的完美的合作伙伴,其Tepex 高級材料確保了這項革命性技術的最佳應用。”
采用與一級方程式賽車的承載底盤相同的結構原理,手機外殼被設計成單體,或者說單殼。因此,它優化利用了碳纖維增強塑料(CFRP)的極端剛性,從而為智能手機實現薄壁化、低重量和小型化提供了極大幫助,這是因為,沒有龐大的支撐物占據殼體內部空間。Khalifeh 表示:“我們尖端的單體設計令手機質量只有125 g,比普通智能手機輕1/3,同時,6.3 mm 的厚度使其比普通手機薄25%。”

單體結構的碳纖維手機外殼
Carbon Mobile 致力于可持續發展,其新的智能手機只使用可回收材料。“我們希望能夠為減少全球的電子垃
圾、改善可持續性作出貢獻。”Khalifeh 表示。
用作手機外殼的復合材料可以方便地得到回收并重新用于新的用途。“和Tepex dynalite 產品線中的所有產品一樣,我們使用的材料可以在切碎后在標準注射機上加工,以制成高質量的部件。在此過程中,既可以只使用這種回收材料,也可以將其與其他適合的新材料混合在一起使用。”Genders 解釋道。為了延長智能手機的使用壽命,其所有的組件都被設計成易于更換和便于維修,這也防止了電子垃圾的產生。