Herstellungsprozess von Wasserblöcken: Eine detaillierte Anleitung zu CNC und Montage

Wasserkühlblöcke oder „Wasserblöcke“ sind für die hohe Leistung unerlässlichFlüssigkeitskühlsysteme In PCs, Servern und Industrieanlagen. Ihre Effizienz hängt von der Präzisionsfertigung ab, um optimale Wärmeübertragung und leckagefreien Betrieb zu gewährleisten. Dieser Artikel beschreibt den schrittweisen Prozess der Herstellung eines Wasserblocks mit Schwerpunkt auf CNC-Bearbeitung, Schälen und Qualitätskontrolle.

1. CNC-Bearbeitung der oberen Abdeckung

Die obere Abdeckung bildet das Gehäuse für den Kühlmittelfluss und die Komponentenintegration. Wichtige Schritte sind:

●Bearbeitung der Einlass-/Auslassdüsen:CNC-Maschinen formen Düsen aus C1100-Kupfer (99,9 % rein) für Korrosionsbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit.

●Kanallöten:Um den Kühlmittelfluss zu lenken, werden mittels Hochtemperaturlötverfahren Mikrokanäle auf die Abdeckung gelötet.

●Hochdruck-Leckprüfung:Die Baugruppe wird einem Druckluft-/Wassertest unterzogen, um Defekte zu erkennen.

●Oberflächenveredelung: CNC-Flycutting sorgt für eine ebene Oberfläche, die für die Abdichtung entscheidend ist.

●Vernickelung:Um Oxidation zu verhindern und die Haltbarkeit zu verbessern, wird eine Nickelschicht galvanisiert.

●Profi-Tipp:Präzisionswerkzeuge wie diamantbeschichtete CNC-Bohrer minimieren den Materialabfall bei der Kupferbearbeitung.

2. Schälen der Grundplatte + CNC-Bearbeitung

Die Grundplatte berührt die Wärmequelle (z. B. CPU) und überträgt Wärme an das Kühlmittel.

●Materialvorbereitung:Aufgrund ihrer hervorragenden thermischen Eigenschaften werden Cu1100-Kupferplatten verwendet.

●Schälprozess:Um die Oberfläche zu maximieren, werden dünne, gleichmäßige Lamellen (0,5–2 mm dick) in die Platte geschnitten.

●CNC-Konturierung:Die Platte wird so bearbeitet, dass sie den Abmessungen und Befestigungslöchern des Bauteils entspricht.

●Prüfung des Wärmewiderstands:Nach der Bearbeitung wird die Wärmeableitungseffizienz der Platte gemessen.

3. Qualitätskontrolle vor der Montage

Vor der Endmontage werden die Komponenten strengen Kontrollen unterzogen:

●Sichtprüfung:Suchen Sie nach Kratzern, Dellen oder unebenen Oberflächen.

●Strömungswiderstandsprüfung:Überprüfen Sie die Kühlmitteldurchflussraten, um sicherzustellen, dass keine Verstopfungen auftreten.

●Kanalreinigung und -trocknung:Durch Ultraschallreinigung werden Ablagerungen entfernt, anschließend erfolgt eine Stickstofftrocknung, um Feuchtigkeitsrückstände zu verhindern.

●Sekundäre Dichtheitsprüfung:Ein abschließender Hochdrucktest bestätigt, dass keine Mikrolecks vorliegen.

4. Endmontage

● Lötdüsen und -kanäle:Die obere Abdeckung, die Grundplatte und die Düsen werden in einem Ofen zusammengelötet.

●Oberflächenbehandlung:Polieren oder Sandstrahlen verbessert die Ästhetik und sorgt für einen reibungslosen Kontakt mit der Wärmeleitpaste.

●Validierung der thermischen Leistung:Der zusammengebaute Block wird unter Belastung getestet, um ΔT (Temperaturunterschied) und Durchflussraten zu messen.

Wichtige Materialien und Designhinweise

●Cu1100 Kupfer:Ausgewählt aufgrund seiner ausgewogenen Wärmeleitfähigkeit (388 W/m·K) und Bearbeitbarkeit.

● Hartlote:Lot mit hohem Silbergehalt sorgt für starke, dichte Verbindungen.

● Toleranzstandards:Eine Ebenheit innerhalb von ±0,05 mm verhindert Lücken zwischen Block und Wärmequelle.

Fortgeschrittene Techniken für High-End-Anwendungen

● Mehrschichtiges Kanaldesign:Mehrtiefe Kanäle optimieren die Strömungsturbulenzen für eine bessere Wärmeabsorption.

● Hybridmetall-Additive:Durch die Zugabe von Spurenelementen wie Tellur wird die Korrosionsbeständigkeit von Kupfer verbessert.

● Automatisierte optische Inspektion (AOI):KI-gestützte Kameras erkennen Mikrodefekte in der Massenproduktion.

Abschluss

Die Herstellung eines Wasserblocks erfordert sorgfältige CNC-Bearbeitung, präzises Schälen und kompromisslose Qualitätskontrollen. Durch die Einhaltung strenger Toleranzen und die Verwendung von hochreinem Kupfer erreichen Hersteller die von Gamern, Rechenzentren und Overclocking-Enthusiasten geforderte Wärmeleistung. Dieses Verfahren garantiert nicht nur Effizienz, sondern gewährleistet auch langfristige Zuverlässigkeit unter anspruchsvollen Bedingungen. Kühlsysteme.