材料專家先提一個奇怪的問題:人累了會疲勞,DVD光碟機累了也會疲勞嗎?
答案是:對, DVD光碟機累了也會疲勞。
DVD光碟機是由塑料和鋼片(皮)構成的,因為塑料和鋼片材料都會出現疲勞,因此, DVD光碟機也會出現疲勞。有人說,「塑料疲勞,我理解,但鋼片也會疲勞嗎?」材料專家回答:「鋼片也會疲勞。因此,全鋼機芯的 DVD光碟機也會出現疲勞。」什麼是鋼片的疲勞呢?我們舉個例子大家就知道了,用雙手拉斷一根鋼絲很不容易,但我們把鋼絲來回返反覆折擰,就容易折斷。這個現象說明,象鋼這樣的金屬,在反覆變化的外力作用下,它的強度要比在不變的外力作用下小得很多。
DVD光碟機為什麼會疲勞呢?原來,當塑料和金屬零件所隨的外力超過一定限度時,在材料內部抵抗最弱的地方,會出現極微細的人眼所不能覺察的裂紋。如果這些零件所隨的外力是不變的,那麼,這些微細的裂紋就不容易發展或擴大,塑料和鋼片也就不容易損壞。如果這些零件所受的是一種方向或經常重複變化的外力,比如各種物理破損光碟和化學破損光碟,那麼,這些塑料和鋼片材料內部的微細裂紋就會時而張開,時而相壓,時而相互研磨,使裂紋擴大和發展。當這些裂紋擴大到一定程度, DVD光碟機各部分零件被削弱到不再能承擔外力時,只要有一點偶然的變化力、衝擊力、震動力、高溫等,零件(光頭、馬達、機芯等等)就會發生嚴重故障,甚至會發生斷裂壞損。
這種零件的疲勞現象,在當今 DVD光碟機機械中,幾乎近90%的損壞,都要最罪材料的疲勞。
DVD光碟機疲勞一般很難事先發現,常常是突然發生的。材料專家對許多款勞損 DVD光碟機進行了研究,發現許多 DVD光碟機的損壞是由於:
1) 塑料零件多。
2) DVD光碟機內部溫度高,散熱不好,使 DVD光碟機零件長期受高溫灼烤。
3) DVD光碟機轉速快,在高速風流作用下,發生疲勞。
4) 零件材料採用質量不高。
5) 經常長時間讀取盜版和破損光碟,例如影碟盤、材質盤、遊戲盤等。
那麼,當今,光存儲的刻錄和讀取容量已經從「M(兆)時代」突破到了「G時代」( 720M CD刻錄到4.7G DVD刻錄)的高速計算和刻錄的環境時,怎樣才能減少 DVD光碟機的疲勞,延長DVD光碟機的壽命呢?首先應當儘量減少 DVD光碟機零件的薄弱環節,選擇加工精良,零件經過強化處理的 DVD光碟機。比如,在選擇塑料機芯、全鋼機芯和鈦鋼機芯DVD光碟機時,儘量選擇被授予「21世紀金屬」的稱號的「鈦鋼」製造的「鈦鋼機芯」的DVD光碟機。「鈦鋼機芯」 DVD光碟機是繼第一代「塑料機芯」和第二代「全鋼機芯」之後的第三代高性能DVD光碟機產品。
鈦是什麼產品呢?它有什麼特別的性能嗎?為什麼選用「鈦鋼機芯」 DVD光碟機產品呢?
l 第一個問題鈦是什麼產品?
1791年英國牧師W.格雷戈爾在黑磁鐵礦中發現了一種新的金屬元素。1795年德國化學家M.H.克拉普魯斯在研究金紅石時也發現了該元素,並以希臘神Titans命名之。1910年美國科學家M.A.亨特首次用鈉還原TiCI:製取了純鈦。鈦是一種銀白色的金屬,在金屬分類中被劃歸稀有輕金屬。 其熔點為1660±10℃,高溫態為體心立方晶格的β相,低溫態變為密排六方晶格的α相,或α相轉變為β相時,其相變點為890-920℃,和其它金屬相比,鈦在化學、物理和機械性能方面有它自己的特點。1940年盧森堡科學家W.J.克勞爾用鎂還原TiCl:製得了純鈦。從此,鎂還原法(又稱為克勞爾法)和鈉還原法(又稱為亨特法)成為生產海綿鈦的工業方法。美國在1948年用鎂還原法制出2t海綿鈦,從此達到了工業生產規模。隨後,英國、日本、前蘇聯和中國也相繼進入工業化生產,其中主要的產鈦大國為前蘇聯、日本和美國。
自從人類1791年發現鈦元素,1951年進入工業化生產以來,鈦逐漸顯示出它獨特的優越性能。它不僅具有金屬結構材料的優越性能,而且在許多工藝介質中具有優異的耐腐蝕性能。密度小、重量輕、、耐高溫、耐腐蝕、低溫韌性良好等實用特性,讓鈦的應用獲得明顯的技術進步和經濟效益。它的蘊藏量是銅的十倍,是繼鐵、鋁之後的"第三金屬",被稱為"空間金屬"。同時,鈦也被授予「21世紀金屬」的稱號。
l 第二個問題鈦的性能到底如何呢?
鈦金屬有十大性能:
1、密度小,比強度高:金屬鈦的密度為4.51g/cm3,高於鋁而低於鋼、銅、鎳,但比強度高於鋁合金和高強合金鋼。
2 彈性模量低:鈦的彈性模量在常溫時為106.4GMPa,為鋼的57%。
3 導熱係數小:金屬鈦的導熱係數小,是低碳鋼的五分之一,銅的二十五分之一。
4 抗拉強度與其屈服強度接近:鈦的這一性能說明了其屈強比(抗拉強度/屈服強度)高,表示了金屬鈦材料在成形時塑性變形差。由於鈦的屈服極限與彈性模量的比值大,使鈦成型時的回彈能力大。
5 無磁性、無毒:鈦是無磁性金屬,在很大的磁場中也不會被磁化,無毒且與人體組織及血液有好的相溶性,所以被醫療界採用。
6 抗阻尼性能強:金屬鈦受到機械振動、電振動後,與鋼、銅金屬相比,其自身振動衰減時間最長。利用鈦的這一性能可作音叉、醫學上的超聲粉碎機振動元件和高級音響揚聲器的振動薄膜等。第三代鈦鋼光磁的DVD系統也用此性能防震。
7 耐熱性能好:新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用。
8 耐低溫性能好:鈦合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,其強度隨溫度的降低而提高,但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性,避免了金屬冷脆性,是低溫容器,貯箱等設備的理想材料。
9 吸氣性能: 鈦是一種化學性質非常活潑的金屬,在高溫下可與許多元素和化合物發生反應。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發生反應。
10耐腐蝕性能: 鈦是一種非常活潑的金屬,其平衡電位很低,在介質中的熱力學腐蝕傾向大。但實際上鈦在許多介質中很穩定,如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質中是耐腐蝕的。這是因為鈦和氧有很大的親和力,在空氣中或含氧的介質中,鈦表面生成一層緻密的、附著力強、惰性大的氧化膜,保護了鈦基體不被腐蝕。即使由於機械磨損也會很快自愈或重新再生。這表明了鈦是具有強烈鈍化傾向的金屬。介質溫度在315℃以下鈦的氧化膜始終保持這一特性。第三代DVD鈦鋼產品,如訊怡Orbbit DVD光碟機和刻錄機的耐磨性就利用了這一性能。
日本松下壽公司和訊怡公司聯合推出Orbbit品牌的DVD系列產品,為了使DVD刻錄系統—DVD-Multi,在各種高速和溫度刻錄和讀取環境中防止老化和增加耐磨性,在其DVD 光碟機的材料中添加了鈦金屬,形成的鈦合金材質。通過鈦的抗阻尼性能強的特性減震,同時通過鈦和氧親和,生成強力保護氧化膜,對DVD機械增強保護性作用,即使由於機械磨損也會很快自愈或重新再生。
l 第三問題為什麼選用「鈦鋼機芯」 DVD光碟機產品呢?
在選擇「鈦鋼機芯」 DVD光碟機產品時,要選擇「散熱好、讀盤強、容錯佳、BIOS做很好、高低溫度都能正常工作、抗阻尼性能強減震好、可自愈磨損能力強、做工精良」的第三代光碟機。
這些我們可以舉一些例子,就拿DVD光碟機來說,在這檔有松下&訊怡Orbbit DVD光碟機、Sony、Pioneer、NEC等。
我們選擇松下&訊怡Orbbit DVD光碟機進行了研究:
1、DVD光存儲的刻錄和讀取容量本身也從「M(兆)時代」 提速到了G時代( 720M CD刻錄到4.7G DVD刻錄),機械材質和性能的承受力都到達了一個瓶頸,鈦鋼機芯在高速刻錄和讀取的封閉式高熱環境中,老化問題成為主要話題,大量的返修讓用戶和廠商都無法忍受。而鈦材料冶煉大國--日本,各企業DVD技術企業紛紛採用新一代高性能結構複合材料-鈦,用其高耐蝕性,密度小、質量輕,良好的綜合力學性能和工藝性能,較高的熱穩定性,線脹係數小等特點突破產品的速度和質量瓶頸。
2、它的鈦鋼化機芯是經過鈦合金材質強化處理的,是經過鈦粉衝壓和鋼砂流噴打過的。在孔、槽等處比較光滑不易受鏽蝕,因此目前返修率極低。
3、鈦鋼機械的耐熱性好,它可在600℃或更高的溫度下長期使用,這樣就大大減輕了光碟和光碟機內部零件受高溫灼烤的壓力。
4、鈦合金材質,通過鈦氧化,對DVD機械鈦表面生成一層緻密的、附著力強、惰性大的氧化膜,增強保護性作用,大大提高了耐磨性,即使由於機械磨損也會很快自愈或重新再生。
5、鈦鋼機械有強大的抗阻尼特性,在受到機械振動、電振動後,材料自身減震的時間比鋼、銅金屬短30%。在高速刻錄時,能起到防震和減震的特別功效。
6、它的firmware,我們也稱為BIOS,寫的很好,將一萬次殘損光碟的記錄寄寫在其中,使其讀盤時,智能化、容錯率都極高。我們都知道各種光碟機的好與壞的衡量標準,90%以上是看誰的firmware寫得優劣和記錄的多少有關,寫得好的肯定容錯率高,寫得不好的容錯率低。請看以某些光碟機 與「松下&訊怡Orbbit DVD光碟機」的對比圖,我們可以清楚的發現一些DVD光碟機在遇到光碟有一點瑕疵的時候,它的firmware就把速度降低,但是它的問題是當有瑕疵的部分讀過去之後,它的速度不能回升到標定的高倍速,而我們現在所使用的大部分光碟片的質量可想而知,在這種情況下,也就意味著我們在絕大多數時間內只能使用低倍速,而「松下&訊怡Orbbit DVD光碟機」正好解決了這個問題,在光碟片有問題的時候,降速容錯,當有瑕疵的部分讀過去之後速度迅速提升到高倍速,真可謂速度與容錯兼備,魚與熊掌兼得也。另外,一些DVD光碟機的16 X是假的,是重複多了寫一次BIOS,而出現的假結果,這很容易使光碟機疲勞損壞。最近該光碟機返修率很高。
有問題光碟機Bios 記錄圖 「松下&訊怡Orbbit DVD光碟機」 有2萬次破損盤Bios記錄圖
因此,從上所看,在DVD進入鈦鋼G時代的日子裡,要防止DVD光碟機疲勞的學問還真大呢!