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

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 être avantageux 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 conceptions d'ordinateurs portables, c'est l'aluminium. Célèbre employé par Apple sur ses PowerBooks 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 a résolu le problème d'écaillage de la peinture des générations précédentes, et l'aluminium est 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 résulte généralement en un design moins sujet à la flexion, au gauchissement et aux bosses..

Ce n'est que depuis l'introduction du Macbook Air qu'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, un 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..

Le Chromebook flip ASUS, avec un corps entièrement en aluminium, peut être acheté pour moins de 300 $.

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 piqueront s'ils sont suffisamment impactés, 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 ingénierie importante doit être utilisée au stade de la conception pour maintenir les zones chaudes telles que le processeur et les dissipateurs de chaleur loin des zones où l'utilisateur risque de toucher 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 une chaleur inconfortable..

La série Surface de Microsoft utilise des corps et des cadres en alliage de magnésium.

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 associent parfois des coques en magnésium à des pièces en plastique moins chères sur le cadre ou dans des zones internes telles que 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'y a pas assez de différence pour convaincre 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 se courber ou de se déformer qu'un boîtier en aluminium, mais il est également plus susceptible de se fissurer sous l'effet d'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 impropre: 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. Fondamentalement, 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 à 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 distinctif gris et noir immédiatement reconnaissable..

Les ordinateurs portables XPS de Dell 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, 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 risquent 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 est loin d'être aussi durable que l'intérieur tissé - il est beaucoup plus sensible aux rayures et aux 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 toujours l’air très mauvais. La fibre de carbone est également beaucoup plus chère à produire que même un alliage de magnésium.

La gamme ThinkPad Carbon utilise des cadres en fibre de carbone et des panneaux de carrosserie en 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-mains et le pavé tactile, tout en utilisant un alliage métallique à l'extérieur. À ma connaissance, il n'y a pas eu de corps de portable entièrement en fibre de carbone (même si quelques smartphones ont été fabriqués en Kevlar de structure similaire)..

Verre trempé

La montée en puissance des smartphones à la fin des années 2000 a rendu le verre trempé, en particulier le brevet breveté Gorilla Glass de Corning, un matériau structurel récemment envisagé 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'ordinateurs portables et même des pavés tactiles de qualité supérieure à suivi fluide..

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

Le verre trempé moderne est une matière étonnante, intégrant une résistance aux rayures presque aussi bonne que celle de matériaux comme le saphir synthétique. Cela semble également très agréable et son intégration dans la conception d'un ordinateur portable est désormais relativement peu coûteuse. Comme les fabricants comme ASUS ont déjà passé des commandes énormes 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 risque de briser les écrans, les couvercles et les pavés tactiles. En tant que matériau pour le corps des ordinateurs portables et des tablettes, le verre trempé est un ajout cosmétique et non pas particulièrement durable.

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