Guerre des matériaux pour ordinateur portable: du plastique et de l’alliage d’aluminium à la fibre de carbone moulée en trois dimensions sur tous les côtés

En tant que personne qui aime les ordinateurs portables plus que les téléphones portables, je suis obsédée par 1KG depuis longtemps. Dans mon esprit, les cahiers de moins de 1 kg sont les cahiers minces et légers ultimes.

D'ici 2021, les ordinateurs portables de moins de 1 kg sur le marché ne sont plus rares, mais ils ne sont pas aussi grands que les sables du Gange.Cependant, contrairement aux années précédentes, les deux ordinateurs portables de 900 grammes qui ont été lancés au début de cette année suffisent pour que les gens développent de l’intérêt.

L'un est le ThinkPad X1 Nano de Lenovo et l'autre le nouveau VAIO Z 2021. Le premier 13 pouces ne pèse que 907 grammes et le dernier 14 pouces ne pèse que 958 grammes. Et l'essentiel est que ce dernier utilise également le processeur de tension standard Intel i7-11375H, cadencé à 3,30 GHz, via Turbo boost 3.0 jusqu'à 5 GHz. Qu'est-ce que ça veut dire? Cela signifie que non seulement les ordinateurs portables basse tension et minces sont entrés dans la gamme 1KG, mais maintenant même les ordinateurs portables performants sont également arrivés au club 1KG.

La raison pour laquelle les performances sont difficiles à être minces et légères est que face à un CPU avec 35W TDP, le refroidissement passif ou un petit ventilateur ne peut pas supprimer la chaleur, ce qui conduira finalement à une réduction de fréquence et difficile à exercer les performances du matériel, il est donc nécessaire de le mettre sur la carte mère. Les ventilateurs sont plus gros et plus puissants, et des caloducs doivent être posés pour aider à dissiper la chaleur. Ces nouveaux accessoires prennent non seulement de la place mais augmentent également le poids, donc pendant longtemps, il est difficile d'avoir à la fois performance et légèreté.

L'autre aspect du sujet des livres de performance entrant dans le club 1KG est en fait la guerre des matériaux du bloc-notes: afin de rendre le bloc-notes fin et léger, les efforts de divers fabricants sur le matériau ne sont pas inférieurs à la mise à niveau des performances.

Auparavant, Ai Faner avait discuté de "Mobile Phone Color Wars" et "Mobile Phone Material Evolution History". Sur les téléphones portables, les matériaux sont souvent utilisés pour la couleur, la texture, le signal et les méthodes de charge. Ces facteurs sont superposés pour déterminer la situation actuelle La machine haut de gamme prend un cadre central en métal et un couvercle arrière en verre comme solution unifiée grand public.

Sur un ordinateur portable, le matériau du corps a un positionnement différent: il doit être suffisamment solide pour protéger l'écran et la carte mère fragiles. Il doit également être suffisamment léger pour prendre soin des épaules et de la colonne lombaire tout aussi fragiles.

Pendant très longtemps, le matériau de l'ordinateur portable a été dominé par le plastique, tout comme le plastique a dominé le matériau du corps du téléphone. De Toshiba T1100 à IBM Convertible 5140, les créations originales d'ordinateurs portables, à de nombreux étudiants bas de gamme, les plastiques n'ont jamais disparu de la vision des ingénieurs et des utilisateurs.

Après tout, le plastique est bon marché, léger, malléable, facile à traiter, solide et flexible, et il n'est pas exagéré de dire que c'est le meilleur matériau à apprivoiser.

Cependant, les défauts du plastique seront également amplifiés sur le corps du portable. Par exemple, si vous souhaitez obtenir une certaine résistance, l'épaisseur du plastique est considérable et, par rapport à des matériaux tels que le métal, le plastique a une mauvaise conductivité thermique, ce qui n'est pas propice à la dissipation thermique. De plus, il est difficile de créer une bonne texture, donc du côté A des ordinateurs portables haut de gamme, il n'y a fondamentalement aucune chance de jouer.

Sur les ordinateurs portables légers phares qui reflètent les niveaux de fabrication et de conception de divers fabricants, la guerre des matériaux a officiellement commencé.

Dans cette guerre, l'alliage d'aluminium est aussi courant que l'AK-47 de fabrication russe. Son moment fort est sans aucun doute lorsque Jobs a sorti le MacBook Air original d'un sac en papier kraft en 2008. Il avait assez de légèreté et de texture choquantes à l'époque.

Cependant, le MacBook Air d'origine n'est pas le premier ordinateur portable à utiliser un alliage d'aluminium.Après tout, depuis 2003, Apple a utilisé un alliage d'aluminium dans le lifting du PowerBook G4.Auparavant, le PowerBook G4 utilisait un alliage de titane coûteux.

Le MacBook Air de première génération est probablement la première fois qu'Apple a essayé le processus de moulage intégré CNC en alliage d'aluminium sur un ordinateur, puis a officiellement annoncé ce processus sur le MacBook Pro de deuxième génération. Jusqu'à aujourd'hui, presque tous les produits Apple sont combinés avec un alliage d'aluminium et Technologie CNC. Ayez une relation.

Une autre entreprise qui a de l'expérience dans la technologie de traitement des alliages d'aluminium sur les ordinateurs portables est Dell. Dans sa gamme de produits XPS, le matériau principal du corps a toujours été un alliage d'aluminium: métal aluminium série 6000 avec technologie de moulage CNC intégrée, et Apple C'est exactement la même chose, mais le une légère différence est le processus de polissage et de coupe de certains détails.

La série phare de HP Spectre, y compris le ZenBook léger haut de gamme d'Asus, est la même et ils ont tous une préférence pour les alliages d'aluminium. Auparavant, ZenBook utilisait en fait Corning Gorilla Glass pendant un certain temps sur le côté A du portable, mais après avoir joué cet épisode, Asus est revenu au thème principal de l'alliage d'aluminium.

Comparé au plastique, l'alliage d'aluminium est sans aucun doute un matériau plus approprié pour les ordinateurs portables légers et fins, il présente au fond tous les avantages du plastique, encore plus résistant et texturé.

Même ainsi, l'alliage d'aluminium ne peut être considéré que comme excellent, mais ce n'est pas le nec plus ultra, car dans le club 1KG, il n'y a presque pas de bloc-notes en alliage d'aluminium. Un alliage d'aluminium d'une certaine résistance a une telle contradiction: il est assez léger, mais toujours un peu lourd.

L'alliage d'aluminium général série 6000 (6061-T651) a une densité de 2,70 g / cm³, ce qui est naturellement beaucoup plus léger que l'acier avec une densité d'environ 7,8 g / cm³, mais si vous voulez entrer dans le club 1KG, ce spécifique la gravité est encore un peu plus élevée. Les ingénieurs ont donc pensé à d'autres matériaux: les alliages de magnésium.

Le magnésium est plus léger que l'aluminium. L'utilisation de magnésium comme substrat d'alliage peut permettre d'obtenir un poids plus léger avec une certaine résistance. De manière générale, la densité de l'alliage de magnésium (alliage de magnésium et d'aluminium) est d'environ 1,80 g / cm³, soit les deux tiers de l'aluminium alliage., L'utilisation d'une grande quantité d'alliage de magnésium dans le matériau du corps peut réduire efficacement le poids de l'ordinateur portable.

Par exemple, HP Elite Dragon 13,3 pouces, juste en raison de l'utilisation de matériaux en alliage de magnésium, il peut simplement entrer dans la plage de poids de 1 kg, peut également passer la ligne est la version 11e génération i5 LG Gram 14 pouces, pesant 999 grammes, également adopté Un nouveau matériau appelé alliage carbone-magnésium (le nom scientifique est un matériau composite renforcé de nanotubes de carbone à base de magnésium).

Il est prévisible qu'à l'avenir, davantage d'ordinateurs portables utiliseront des alliages de magnésium. En fait, il est très simple de distinguer les alliages de magnésium et les alliages d'aluminium. D'une manière générale, les alliages d'aluminium ont une texture et un lustre métalliques puissants, tandis que les alliages de magnésium sont encore plus beaux. Certains aiment le plastique, il est difficile de faire un effet brillant. Par exemple, Surface Book utilise également une partie d'alliage de magnésium, on a l'impression de garder un profil bas, et de nombreuses personnes croient à tort que la matière plastique utilisée dans LG Gram.

À peu près au moment où le MacBook a ouvert l'arbre technologique des alliages d'aluminium, le VAIO de l'autre côté a ouvert un autre arbre technologique: les matériaux en fibre de carbone. La densité du matériau en fibre de carbone est similaire à celle de l'alliage de magnésium et d'aluminium, allant de 1,50 g / cm³ à 2,00 g / cm³, mais la résistance est d'un ordre de grandeur plus élevée, et il n'y a pas de fatigue du métal, et les propriétés chimiques sont très stable.

Bien que les matériaux en fibre de carbone aient toujours été connus comme des matériaux avancés et haut de gamme, ils sont utilisés dans les ordinateurs portables depuis plus de dix ans.Les plus utilisés sont les deux marques mentionnées au début de cet article: VAIO et ThinkPad.

Il y a 10 ans, VAIO était capable de fabriquer un ordinateur portable fin et léger en fibre de carbone d'environ 1 kg, puis le ThinkPad X1 a simplement nommé le modèle principal ThinkPad X1 Carbon.

Jusqu'à cette année, ces deux marques ont mis au point leurs œuvres respectives: VAIO Z 2021 new et ThinkPad X1 Nano.

Tout comme la technologie de traitement de l'alliage d'aluminium et de l'alliage de magnésium a fait de grands progrès au cours des dix dernières années, en fait, la technologie de traitement des matériaux composites en fibre de carbone a également été améliorée et VAIO continue de cliquer sur cet arbre technologique.

De manière générale, en fait, la plupart des ordinateurs portables qui utilisent de la fibre de carbone utilisent des matériaux en fibre de carbone du côté A, tels que le ThinkPad X1 Carbon et le ThinkPad X1 Nano. Il existe également des exemples de Dell XPS13 utilisant des matériaux en fibre de carbone du côté C. Pourquoi n'utilisent-ils plus quoi? Est-il réticent? En fait, cela ne peut pas être fait.

Parce que le matériau en fibre de carbone est trop dur et trop rigide, il est difficile de le transformer en une surface incurvée tridimensionnelle, ce qui est facile à réaliser en plastique thermoplastique, moulage sous pression en alliage d'aluminium ou CNC, mais c'est quelque peu "difficile pour renforcer la fibre. "

Cependant, sur le nouveau VAIO Z 2021, VAIO a réussi à utiliser des matériaux en fibre de carbone sur les quatre côtés du fuselage, qui est un fuselage en fibre de carbone moulé en trois dimensions.

Mais en fait, de l'utilisation de matériaux en fibre de carbone sur un ou deux côtés au fuselage en fibre de carbone moulé en trois dimensions à quatre côtés, il y a une envergure au milieu.

Au début, VAIO n'envisageait pas de le faire sur cet ordinateur. Il a uniquement envisagé d'utiliser de la fibre de carbone sur les côtés A et D, puis l'a changé sur les quatre côtés. Cependant, un nouveau problème est survenu. Si seulement quatre côtés sont utilisés à plat Si la fibre de carbone est utilisée à d'autres endroits pour faire la transition avec le plastique, c'est seulement «en utilisant un matériau solide, pas une forme solide».

Par conséquent, VAIO est très enchevêtré à l'intérieur.Après tout, le style des entreprises japonaises est progressif, mais n'utilisent que de la fibre de carbone sur deux ou quatre côtés, et le produit n'est pas assez convaincant. Le résultat final de la discussion de l'entreprise a été que pour les fans, pour l'innovation, mais aussi pour les défis, il a été décidé d'essayer de transformer des matériaux solides en formes solides.

Par conséquent, sur le VAIO Z 2021, l'ingénieur a intégré la surface supérieure et le cadre, et a plié l'avant du repose-mains vers le bas, formant une forme tridimensionnelle pour rendre chaque partie plus forte et plus légère. Bien sûr, cela doit également utiliser un processus de laminage similaire au formage du métal (en appliquant une pression sur une plaque métallique, technologie de traitement de moulage par extrusion), pour être correct, il ne doit pas être pressé, mais étirer la fibre de carbone le long du noyau. matériel Mettez-le à l'intérieur.

En fin de compte, l'utilisation de matériaux en fibre de carbone tridimensionnels à quatre côtés peut être plus de 100 grammes plus légère que l'utilisation de matériaux traditionnels, ce qui compense simplement la pression de poids causée par l'ajout de ventilateurs et de caloducs, et permet enfin de réaliser un poids de 958 grammes dans un modèle de processeur à pression standard de 14 pouces.

Cela dit, je discute toujours de l'influence des matériaux sur le poids et la résistance du cahier, ce qui est un peu simple.

Sur une autre ligne de matériaux, l'utilisation des bûches, du bambou et du cuir est une histoire esthétique, et certains produits classiques ou beaux sont également nés, mais après tout, ce sont des créations de niche. Le prix élevé et la difficulté des matériaux naturels À grande échelle, les rendant difficiles à utiliser sur des produits industriels à grande échelle tels que les ordinateurs portables.

La seule chose qui reste inchangée est que cette guerre des matériaux pour notebook ne s'arrêtera pas. Il y aura toujours des matériaux plus légers et plus solides. Peut-être que dans quelques années, le club 1KG sera bondé.

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