ウォーターブロックの製造プロセス: CNC と組み立ての詳細なガイド

水冷ブロック、または「ウォーターブロック」は、高性能を実現するために不可欠です。液体冷却システム PC、サーバー、産業機器に使用されています。その効率は、最適な熱伝達と漏れのない動作を保証する精密製造に依存しています。この記事では、CNC 加工、スカイビング、​​品質管理に焦点を当てて、ウォーター ブロックの作成プロセスを段階的に説明します。

1. トップカバーCNC加工

上部カバーは、冷却剤の流れとコンポーネントの統合のためのハウジングを形成します。主な手順は次のとおりです。

●入口/出口ノズル加工:CNC マシンは、耐腐食性と熱伝導性を考慮して C1100 銅 (純度 99.9%) からノズルを成形します。

●チャネルろう付け:冷却剤の流れを誘導するために、高温はんだ付けを使用してマイクロチャネルがカバーにろう付けされています。

●高圧リークテスト:アセンブリは、欠陥を検出するために加圧空気/水テストを受けます。

●表面仕上げ: CNC フライカッティングにより、シーリングに重要な平坦な表面が確保されます。

●ニッケルメッキ:酸化を防ぎ耐久性を向上させるためにニッケル層を電気メッキしています。

●プロのヒント:ダイヤモンドコーティングされた CNC ビットなどの精密ツールは、銅加工時の材料の無駄を最小限に抑えます。

2. ベースプレートスカイビング+CNC加工

ベースプレートは熱源（CPU など）に接触し、熱を冷却剤に伝達します。

●材料の準備:優れた熱特性を持つCu1100銅板が使用されています。

●スカイビング工程:表面積を最大化するために、薄く均一なフィン（厚さ 0.5～2 mm）がプレートに切り込まれています。

●CNC輪郭加工:プレートは、コンポーネントの寸法と取り付け穴に合わせて機械加工されます。

●熱抵抗試験:加工後、プレートの放熱効率を測定します。

3. 組立前品質管理

最終組み立ての前に、部品は厳格な検査を受けます。

●目視検査:傷、へこみ、凹凸がないか確認してください。

●流動抵抗テスト:冷却剤の流量を検証して、詰まりがないことを確認します。

●チャネルの洗浄と乾燥:超音波洗浄でゴミを取り除き、窒素乾燥で水分の保持を防ぎます。

●二次リークテスト:最終的な高圧テストにより、微小な漏れがないことが確認されました。

4. 最終組み立て

● ろう付けノズルとチャネル:トップカバー、ベースプレート、ノズルは炉内でろう付けされます。

●表面処理:研磨またはサンドブラストにより美観が向上し、サーマルペーストとのスムーズな接触が確保されます。

●熱性能検証:組み立てられたブロックは、負荷をかけた状態でテストされ、ΔT（温度差）と流量が測定されます。

主な材料と設計ノート

●Cu1100銅:熱伝導率 (388 W/m·K) と加工性のバランスを考慮して選ばれました。

● ろう付け合金:銀含有量の高いはんだにより、強力で漏れのない接合部が保証されます。

● 許容基準:平面度±0.05mm以内でブロックと熱源の間に隙間ができにくい。

ハイエンドアプリケーション向けの高度な技術

● 階層化チャネル設計:複数の深さのチャネルが流れの乱流を最適化し、熱吸収を向上させます。

● ハイブリッド金属添加剤:テルルなどの微量元素を添加すると、銅の耐腐食性が向上します。

● 自動光学検査（AOI）：AI 搭載カメラが大量生産における微細な欠陥を検出します。

結論

ウォーターブロックの製造には、細心の注意を払ったCNC加工、精密スカイビング、​​妥協のない品質チェックが必要です。厳格な許容範囲を遵守し、高純度銅を使用することで、メーカーはゲーマー、データセンター、オーバークロック愛好家が求める熱性能を実現します。このプロセスは効率を保証するだけでなく、要求の厳しい環境でも長期的な信頼性を確保します。 冷却システム。