Matériaux pour ordinateur portable nouvelle génération: alliage d'aluminium vs alliage de magnésium vs fibre de carbone

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Matériaux pour ordinateur portable nouvelle génération: alliage d'aluminium vs alliage de magnésium vs fibre de carbone
Matériaux pour ordinateur portable nouvelle génération: alliage d'aluminium vs alliage de magnésium vs fibre de carbone

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Anonim
Nous constatons actuellement une renaissance des ordinateurs portables, avec à la fois des spécifications incroyables et un travail de conception vraiment incroyable ornant les derniers modèles. Dans le cadre de ces conceptions de nouvelle génération, de nombreux nouveaux matériaux sont également utilisés dans les ordinateurs portables. Aluminium, magnésium, fibre de carbone, même le verre Gorilla trempé ultra-résistant - il semble que si vous voulez fabriquer un nouvel ordinateur portable ou une tablette haut de gamme, le plastique à l’ancienne n’est plus une option.
Nous constatons actuellement une renaissance des ordinateurs portables, avec à la fois des spécifications incroyables et un travail de conception vraiment incroyable ornant les derniers modèles. Dans le cadre de ces conceptions de nouvelle génération, de nombreux nouveaux matériaux sont également utilisés dans les ordinateurs portables. Aluminium, magnésium, fibre de carbone, même le verre Gorilla trempé ultra-résistant - il semble que si vous voulez fabriquer un nouvel ordinateur portable ou une tablette haut de gamme, le plastique à l’ancienne n’est plus une option.

Mais quels sont les avantages et les inconvénients de ces nouveaux matériaux et lequel devrait-il avoir l'avantage si vous choisissez entre plusieurs modèles? Nous allons jeter un coup d'oeil.

Alliage d'aluminium

S'il existe une option «plus 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 générations précédentes. Le raisonnement était double: utiliser le procédé d'anodisation pour finir et colorer le métal résolvait le problème d'écaillage de la peinture des générations précédentes, et l'aluminium était meilleur marché à acheter et à utiliser que le titane. Bien que sa densité inférieure signifie que les coques en aluminium doivent être plus épaisses, cette rigidité supplémentaire se traduit généralement par une conception moins sujet à la flexion, à la déformation et aux bosses.

Ce n’est que lors de l’introduction du Macbook Air que Apple a lancé son langage de conception «unibody», avec le corps principal (et plus tard l’ensemble écran) formé d’une seule pièce en 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 de concevoir des ordinateurs portables avec moins de parties du corps, ce qui simplifie la fabrication dans son ensemble et les rend moins sujets aux déformations et déformations du corps. Certains ordinateurs portables d’un prix aussi bas que 300 dollars ont un corps en aluminium, mais sans le corps moulé d’une seule pièce. L'anodisation, traitement d'alliage pouvant contribuer à la dissipation de chaleur et à la résistance à la corrosion, peut également être utilisée pour “teindre” l'aluminium de différentes couleurs.

Les alliages d'aluminium sont généralement plus solides que les plastiques, en particulier lorsqu'ils sont utilisés dans des conceptions monocorps. Mais ils présentent des inconvénients assez évidents: même les corps relativement épais des ordinateurs portables en aluminium haut de gamme vont s’effriter s’ils sont suffisamment touchés, et ils le feront plus souvent que les plastiques en raison du manque de flexion 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 conception technique importante doit être utilisée dès la phase de conception pour maintenir les zones chaudes telles que le processeur et les dissipateurs de chaleur à l’écart des zones où l’utilisateur risque de toucher à la machine pendant de longues périodes.
Les alliages d'aluminium sont généralement plus solides que les plastiques, en particulier lorsqu'ils sont utilisés dans des conceptions monocorps. Mais ils présentent des inconvénients assez évidents: même les corps relativement épais des ordinateurs portables en aluminium haut de gamme vont s’effriter s’ils sont suffisamment touchés, et ils le feront plus souvent que les plastiques en raison du manque de flexion 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 conception technique importante doit être utilisée dès la phase de conception pour maintenir les zones chaudes telles que le processeur et les dissipateurs de chaleur à l’écart des zones où l’utilisateur risque de toucher à la machine pendant de longues périodes.

Alliage de magnésium

Le magnésium, une alternative à l'aluminium, est utilisé comme alliage primaire pour un nombre croissant de conceptions d'ordinateurs portables. Il est plus léger en volume que l’aluminium d’environ 30% (c’est en fait le métal le plus léger au monde utilisé structurellement), tout en présentant un rapport résistance / poids supérieur. Cela permet aux corps électroniques en alliage de magnésium d'être plus minces que des conceptions 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 extrêmement chaud.

Le magnésium est généralement plus facile à utiliser que l'aluminium en termes de fabrication, ouvrant de nouvelles possibilités 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 combinent parfois des coques en magnésium avec des pièces en plastique moins chères sur le cadre ou des zones internes comme le repose-mains. Les conceptions intégrales en magnésium, telles que la Surface Pro et certaines entrées haut de gamme des gammes HP ENVY et Lenovo ThinkPad, ont tendance à être plus chères que les modèles comparables.
Le magnésium est généralement plus facile à utiliser que l'aluminium en termes de fabrication, ouvrant de nouvelles possibilités 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 combinent parfois des coques en magnésium avec des pièces en plastique moins chères sur le cadre ou des zones internes comme le repose-mains. Les conceptions intégrales en magnésium, telles que la Surface Pro et certaines entrées haut de gamme des gammes HP ENVY et Lenovo ThinkPad, ont tendance à être plus chères que les modèles comparables.
Entre alliage d’aluminium et alliage de magnésium, il n’ya 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 risque moins de se tordre ou de se déformer qu’un boîtier en aluminium, mais il est également plus susceptible de se fissurer avec une pression accrue. Les propriétés thermiques ne seront probablement pas si remarquables (car les fabricants sont de toute façon devenus très bons pour gérer la chaleur interne). Sauf si vous prévoyez d'utiliser constamment un ordinateur portable dans des environnements soumis à des températures élevées, les spécifications internes devraient probablement constituer une préoccupation plus urgente.
Entre alliage d’aluminium et alliage de magnésium, il n’ya 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 risque moins de se tordre ou de se déformer qu’un boîtier en aluminium, mais il est également plus susceptible de se fissurer avec une pression accrue. Les propriétés thermiques ne seront probablement pas si remarquables (car les fabricants sont de toute façon devenus très bons pour gérer la chaleur interne). Sauf si vous prévoyez d'utiliser constamment un ordinateur portable dans des environnements soumis à des températures élevées, les spécifications internes devraient probablement constituer une préoccupation plus urgente.

Fibre de carbone

La fibre de carbone est un peu un abus de langage: le matériau si couramment utilisé dans les avions et les voitures de sport est en réalité un composite de brins de carbone tissés et de bases de polymères plus rudimentaires. En gros, il s’agit d’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 celle d'un métal ou d'un alliage pour une fraction du poids.

En plus, ça a l'air vraiment cool. La plupart des fabricants aiment montrer le matériau en fibre de carbone dans leurs conceptions, ce qui donne un tissage gris et noir distinctif immédiatement reconnaissable.

Le matériau est, du moins à certains égards, plus facile à mouler et à façonner que le métal, ne nécessitant qu'un simple moule de fonderie pour les plus grandes pièces plutôt qu'un processus de fraisage contrôlé par une 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 la mallette d'ordinateur portable où les utilisateurs sont susceptibles de placer leur peau, comme le repose-mains.
Le matériau est, du moins à certains égards, plus facile à mouler et à façonner que le métal, ne nécessitant qu'un simple moule de fonderie pour les plus grandes pièces plutôt qu'un processus de fraisage contrôlé par une 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 la mallette d'ordinateur portable où les utilisateurs sont susceptibles de placer leur peau, comme le repose-mains.

Cependant, la fibre de carbone présente certains inconvénients par rapport aux matériaux pour ordinateurs portables plus classiques. Parce qu’il est composé de carbone et de polymère plus fragile, sa finition n’est pas aussi durable que celle de l’intérieur tissé - il est beaucoup plus sensible aux rayures et bosses visibles. Les composants dessous peuvent être presque aussi sûrs qu’ils se trouvent sous le métal, mais une chute d’angle ou un impact perçant aura quand même l’air très mauvais. La fibre de carbone est également beaucoup plus chère à produire que même l’alliage de magnésium.

Pour cette raison, il est principalement utilisé comme matériau de combinaison, les boîtiers utilisant des fibres de carbone légères et attrayantes sur des composants intérieurs tels que le repose-poignets et le pavé tactile, tout en utilisant un alliage métallique à l'extérieur. À ma connaissance, il n’ya pas eu de boîtier pour ordinateur portable entièrement en fibre de carbone (bien que quelques smartphones aient été fabriqués à partir de kevlar de structure similaire).
Pour cette raison, il est principalement utilisé comme matériau de combinaison, les boîtiers utilisant des fibres de carbone légères et attrayantes sur des composants intérieurs tels que le repose-poignets et le pavé tactile, tout en utilisant un alliage métallique à l'extérieur. À ma connaissance, il n’ya pas eu de boîtier pour ordinateur portable entièrement en fibre de carbone (bien que quelques smartphones aient été fabriqués à partir de kevlar de structure similaire).

Verre trempé

L’émergence des smartphones à la fin des années 2000 a fait du verre trempé, notamment du brevet breveté Gorilla Glass de Corning, un matériau structurel nouvellement conçu pour toutes sortes d’électronique. Outre l'utilisation assez évidente des ordinateurs portables à écran tactile, certaines conceptions plus récentes utilisent du verre trempé pour les couvercles d'ordinateur portable et même des pavés tactiles de qualité supérieure à suivi lisse.

Le verre trempé moderne est une matière étonnante, intégrant une résistance aux rayures presque aussi bonne que celle de matériaux comme le saphir synthétique. C’est aussi très agréable et son intégration dans la conception d’un ordinateur portable est désormais relativement peu coûteuse. Étant donné que les fabricants comme ASUS ont déjà d'énormes commandes de verre pour smartphone, pourquoi ne pas en coller un peu sur un ordinateur portable?
Le verre trempé moderne est une matière étonnante, intégrant une résistance aux rayures presque aussi bonne que celle de matériaux comme le saphir synthétique. C’est aussi très agréable et son intégration dans la conception d’un ordinateur portable est désormais relativement peu coûteuse. Étant donné que les fabricants comme ASUS ont déjà d'énormes commandes de verre pour smartphone, pourquoi ne pas en coller un peu sur un ordinateur portable?

Mais sachez que le verre trempé est toujours… eh bien, le verre. Il est peut-être résistant aux rayures et moins susceptible de se casser qu’une vitre classique, mais une chute sur une surface raisonnablement dure brisera toujours les écrans, les couvercles et les pavés tactiles. En tant que matériau pour les boîtiers d'ordinateurs portables et de tablettes, le verre trempé est un ajout cosmétique et non pas particulièrement durable.

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

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