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Matériaux d'ordinateur portable de nouvelle génération: Alliage d'aluminium contre alliage de magnésium et fibre de carbone


Nous assistons actuellement à une renaissance des ordinateurs portables, avec des spécifications incroyables et un travail de conception vraiment étonnant. derniers modèles. Dans le cadre de ces conceptions de nouvelle génération, nous voyons aussi beaucoup de nouveaux matériaux dans les ordinateurs portables. L'aluminium, le magnésium, la fibre de carbone et même le Gorilla Glass ultra-résistant trempé - il semble que si vous voulez faire un nouvel ordinateur portable haut de gamme ou une tablette, le vieux plastique n'est plus une option.

sont les avantages et les inconvénients de ces nouveaux matériaux, et lequel devrait avoir l'avantage si vous choisissez entre les modèles? Jetons un coup d'œil.

Alliage d'aluminium

S'il existe une option «ancienne» avec la nouvelle génération de modèles d'ordinateurs portables, c'est l'aluminium. Célèbre employé par Apple sur son PowerBook haut de gamme en 2003, l'alliage d'aluminium a remplacé l'alliage de titane des anciennes générations. Le raisonnement était double: l'utilisation du procédé d'anodisation pour finir et colorer le métal a résolu le problème de déchiquetage de peinture des générations précédentes, et l'aluminium est moins cher à acheter et à utiliser que le titane. Bien que sa densité plus faible signifie que les coques en aluminium doivent être plus épaisses, cette rigidité supplémentaire résulte généralement en un design moins sujet à la flexion, au gauchissement et au bossage.

Ce n'est qu'à l'introduction du Macbook Air qu'Apple a fait ses débuts Langage de conception "unibody", avec le corps principal (et plus tard l'assemblage de l'écran) formé d'une seule pièce d'alliage d'aluminium fraisé à la machine. C'est maintenant devenu plus ou moins la norme pour les ordinateurs portables haut de gamme. Bien que la fabrication de ces pièces spécifiques soit coûteuse, elle permet aux ordinateurs portables d'être conçus avec moins de parties du corps, simplifiant ainsi la fabrication dans son ensemble et les rendant moins sujets à la déformation et à la déformation du corps. Certains ordinateurs portables aussi bon marché que 300 $ disposent de carrosseries en aluminium, mais sans la conception monobloc usinée. L'anodisation, un traitement d'alliage qui peut aider à dissiper la chaleur et à résister à la corrosion, peut également être utilisé pour "colorer" différentes couleurs d'aluminium.

Le Flipbook ASUS Chromebook, avec un corps en aluminium, peut être utilisé pour moins de 300 $.

Les alliages d'aluminium sont généralement plus résistants que les plastiques, en particulier lorsqu'ils sont utilisés dans des modèles monocoques. Mais ils présentent des inconvénients assez évidents: même les boîtiers relativement épais des ordinateurs portables en aluminium de qualité supérieure s'abîmeront s'ils sont suffisamment sollicités, et ils le feront plus souvent que les plastiques en raison du manque de flexibilité dans un châssis en plusieurs parties. L'aluminium conduit également beaucoup mieux la chaleur que le plastique, ce qui rend certains ordinateurs portables sujets à une surchauffe inconfortable. Une ingénierie importante doit être utilisée au stade de la conception pour éloigner les zones chaudes comme le processeur et les dissipateurs thermiques des zones où l'utilisateur risque de toucher la machine pendant de longues périodes.

Magnésium Alliage

Le magnésium, une alternative à l'aluminium, est utilisé comme un alliage primaire pour un nombre croissant de modèles d'ordinateurs portables. Il est plus léger en volume que l'aluminium d'environ 30% (c'est en fait le métal structurellement le plus léger au monde), tout en ayant un meilleur rapport résistance / poids. Cela permet aux corps électroniques en alliage de magnésium d'être plus minces que les modèles en aluminium similaires avec la même durabilité générale. Le magnésium est également moins conducteur de la chaleur, ce qui signifie que les concepteurs ont plus de liberté pour placer des composants internes qui ne créeront pas un boîtier chaud inconfortable.

La série Surface de Microsoft utilise des corps et des cadres en alliage de magnésium. en termes de fabrication, l'ouverture de nouvelles capacités de conception pour les fabricants d'ordinateurs portables et de tablettes. Malheureusement, c'est aussi beaucoup plus cher en tant que métal. Pour compenser cela, les fabricants vont parfois combiner des coquilles de magnésium avec des pièces en plastique moins chers sur le cadre ou des zones internes comme le repose-mains. Les modèles entièrement en magnésium, comme le Surface Pro et certaines entrées haut de gamme des lignes HP ENVY et Lenovo ThinkPad, ont tendance à être plus chers que les modèles comparables.

Entre alliage d'aluminium et alliage de magnésium, il n'y a vraiment pas assez de différence pour influencer un nouvel achat d'ordinateur portable dans un sens ou dans l'autre. Avec une rigidité accrue, un boîtier en magnésium peut être moins susceptible de plier ou de bosseler qu'un boîtier en aluminium, mais il est également plus enclin à se fissurer avec une pression accrue. Les propriétés thermiques ne seront probablement pas toutes remarquables (puisque les fabricants sont devenus assez bons pour gérer la chaleur interne de toute façon). Sauf si vous envisagez d'utiliser constamment un ordinateur portable dans des environnements à haute température, les spécifications internes devraient probablement être une préoccupation plus pressante.

Fibre de carbone

La fibre de carbone est un peu trompeuse: le matériel qui est si populaire sur les avions et les voitures de sport sont en fait un composite de fils de carbone tissés et de bases de polymère plus rudimentaires. Fondamentalement, c'est un plastique de haute technologie renforcé de carbone synthétique. Le résultat est un matériau avec un rapport poids / résistance extrêmement élevé, permettant une protection similaire à un métal ou un alliage à une fraction du poids.

En outre, il a l'air vraiment cool.

Les ordinateurs portables Dell XPS utilisent des corps en fibre de carbone avec des couvercles et des fonds en alliage d'aluminium.

Le matériau est, au moins à certains égards, plus facile à mouler et à façonner que le métal, n'exigeant qu'un simple moule moulé pour des pièces plus grandes plutôt qu'un procédé de fraisage commandé par la machine. La fibre de carbone conduit la chaleur à une fraction du taux d'aluminium ou de magnésium, ce qui en fait un choix idéal pour les zones de l'ordinateur portable où les utilisateurs sont susceptibles de placer la peau, comme le repose-mains.

désavantages distincts par rapport aux matériaux pour ordinateurs portables plus conventionnels. Parce qu'il s'agit d'un composite de l'armure de carbone et de polymère plus fragile, sa finition n'est pas aussi durable que l'intérieur tissé - il est beaucoup plus sensible aux rayures visibles et aux bosses. Les composants en dessous peuvent être presque aussi sûrs que sous le métal, mais une chute en coin ou un impact perçant sera toujours très mauvais. La fibre de carbone est également beaucoup plus chère à produire que l'alliage de magnésium.

La ligne ThinkPad Carbon utilise des cadres en fibre de carbone et des panneaux de carrosserie en magnésium.

Pour cette raison, elle est principalement utilisée en combinaison et une fibre de carbone attrayante sur les composants intérieurs comme le repose-mains et le pavé tactile tout en utilisant un métal allié à l'extérieur. À ma connaissance, il n'y a pas eu un ordinateur portable fabriqué entièrement en fibre de carbone (bien qu'il y ait eu quelques smartphones en Kevlar structurellement similaires).

Verre Trempé

L'essor des smartphones à la fin des années 2000 le verre trempé, le Gorilla Glass breveté de Corning en particulier, est un matériau structurel nouvellement conçu pour toutes sortes d'électronique. En plus de l'utilisation assez évidente des ordinateurs portables à écran tactile, certains modèles plus récents ont utilisé du verre trempé pour les couvercles de portables et même des pavés tactiles de qualité supérieure.

Certains ordinateurs portables HP Specter utilisent des couvercles en verre trempé, des écrans, des paumes et des pavés tactiles.

Le verre trempé moderne est quelque chose d'étonnant, incorporant une résistance aux rayures qui est presque aussi bonne que des matériaux comme le saphir synthétique. Il se sent aussi très bien, et il est maintenant relativement peu coûteux d'intégrer dans la conception d'un ordinateur portable. Depuis que des fabricants comme ASUS ont déjà d'énormes commandes de verre smartphone, pourquoi ne pas coller un peu sur un ordinateur portable?

Mais attention, le verre trempé est toujours ... enfin, le verre. Il peut être résistant aux rayures et moins susceptible de se casser qu'une vitre typique, mais une chute sur n'importe quelle surface raisonnablement dure cassera encore les écrans, les couvercles et les pavés tactiles. En tant que matériau pour les ordinateurs portables et les tablettes, le verre trempé est un ajout cosmétique et pas particulièrement durable.

Sources d'image: Dell, ASUS, Lenovo, HP


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