Processo di produzione del blocco d'acqua: una guida dettagliata al CNC e all'assemblaggio

I blocchi di raffreddamento ad acqua, o "waterblock", sono essenziali per prestazioni elevatesistemi di raffreddamento a liquido in PC, server e apparecchiature industriali. La loro efficienza si basa sulla fabbricazione di precisione per garantire un trasferimento termico ottimale e un funzionamento senza perdite. Questo articolo analizza il processo passo dopo passo per creare un waterblock, concentrandosi sulla lavorazione CNC, la levigatura e il controllo qualità.

1. Lavorazione CNC della copertura superiore

Il coperchio superiore costituisce l'alloggiamento per il flusso del refrigerante e l'integrazione dei componenti. I passaggi chiave includono:

●Lavorazione degli ugelli di ingresso/uscita:Le macchine CNC modellano gli ugelli in rame C1100 (puro al 99,9%) per garantire resistenza alla corrosione e conduttività termica.

●Brasatura a canale:I microcanali vengono brasati sul coperchio mediante saldatura ad alta temperatura per dirigere il flusso del refrigerante.

●Prova di perdite ad alta pressione:L'assemblaggio viene sottoposto a test con aria/acqua pressurizzata per rilevare eventuali difetti.

●Finitura superficiale: Il taglio al volo CNC garantisce una superficie piana, fondamentale per la sigillatura.

●Nichelatura:Per prevenire l'ossidazione e migliorarne la durata, viene applicato uno strato di nichel elettrolitico.

●Consiglio da professionista:Utensili di precisione come le punte CNC rivestite di diamante riducono al minimo lo spreco di materiale durante la lavorazione del rame.

2. Skiving della piastra di base + lavorazione CNC

La piastra di base entra in contatto con la fonte di calore (ad esempio la CPU) e trasferisce il calore al refrigerante.

●Preparazione del materiale:Le piastre di rame Cu1100 vengono utilizzate per le loro eccellenti proprietà termiche.

●Processo di scarnitura:Per massimizzare la superficie, nella piastra vengono tagliate delle alette sottili e uniformi (spesse da 0,5 a 2 mm).

●Contornatura CNC:La piastra viene lavorata in modo da adattarsi alle dimensioni e ai fori di montaggio del componente.

●Test di resistenza termica:Dopo la lavorazione, viene misurata l'efficienza di dissipazione del calore della piastra.

3. Controllo di qualità pre-assemblaggio

Prima dell'assemblaggio finale, i componenti vengono sottoposti a rigorosi controlli:

●Ispezione visiva:Controllare che non vi siano graffi, ammaccature o superfici irregolari.

●Prova di resistenza al flusso:Convalidare le portate del refrigerante per garantire che non vi siano ostruzioni.

●Pulizia e asciugatura dei canali:La pulizia a ultrasuoni rimuove i detriti, seguita dall'essiccazione con azoto per impedire la ritenzione di umidità.

●Test di perdita secondaria:Un test finale ad alta pressione conferma l'assenza di microperdite.

4. Assemblaggio finale

● Ugelli e canali per brasatura:Il coperchio superiore, la piastra di base e gli ugelli vengono brasati insieme in un forno.

●Trattamento superficiale:La lucidatura o la sabbiatura migliorano l'estetica e garantiscono un contatto fluido con la pasta termica.

●Validazione delle prestazioni termiche:Il blocco assemblato viene testato sotto carico per misurare ΔT (differenza di temperatura) e portate.

Materiali chiave e note di progettazione

●Rame Cu1100:Scelto per il suo equilibrio tra conduttività termica (388 W/m·K) e lavorabilità.

● Leghe brasanti:La saldatura ad alto contenuto di argento garantisce giunzioni resistenti e a tenuta stagna.

● Standard di tolleranza:La planarità entro ±0,05 mm impedisce la formazione di spazi tra il blocco e la fonte di calore.

Tecniche avanzate per applicazioni di fascia alta

● Progettazione dei canali a strati:I canali multi-profondità ottimizzano la turbolenza del flusso per un migliore assorbimento del calore.

● Additivi metallici ibridi:L'aggiunta di oligoelementi come il tellurio migliora la resistenza alla corrosione del rame.

● Ispezione ottica automatizzata (AOI):Le telecamere basate sull'intelligenza artificiale rilevano i microdifetti nella produzione di massa.

Conclusione

La produzione di un waterblock richiede una meticolosa lavorazione CNC, una fresatura di precisione e controlli di qualità senza compromessi. Aderendo a tolleranze rigorose e utilizzando rame ad alta purezza, i produttori ottengono le prestazioni termiche richieste da giocatori, data center e appassionati di overclocking. Questo processo non solo garantisce l'efficienza, ma assicura anche un'affidabilità a lungo termine in condizioni difficili. sistemi di raffreddamento.