Proces produkcji bloków wodnych: szczegółowy przewodnik po CNC i montażu

Bloki chłodzenia wodnego, zwane także „blokami wodnymi”, są niezbędne do wydajnego działaniaukłady chłodzenia cieczą w komputerach PC, serwerach i sprzęcie przemysłowym. Ich wydajność opiera się na precyzyjnej produkcji, aby zapewnić optymalny transfer ciepła i działanie bez wycieków. W tym artykule szczegółowo opisano proces tworzenia bloku wodnego, skupiając się na obróbce CNC, skrawaniu i kontroli jakości.

1. Obróbka CNC górnej pokrywy

Górna pokrywa tworzy obudowę dla przepływu chłodziwa i integracji komponentów. Kluczowe kroki obejmują:

●Obróbka dyszy wlotowej/wylotowej:Maszyny CNC kształtują dysze z miedzi C1100 (czystość 99,9%) w celu zapewnienia odporności na korozję i przewodności cieplnej.

●Lutowanie kanałowe:Mikrokanaliki są lutowane na pokrywie za pomocą lutowania wysokotemperaturowego, co pozwala na kierowanie przepływem chłodziwa.

●Badanie szczelności pod wysokim ciśnieniem:Zespół poddawany jest testowi sprężonego powietrza i wody w celu wykrycia usterek.

●Wykończenie powierzchni:Cięcie CNC zapewnia płaską powierzchnię, co jest kluczowe przy uszczelnianiu.

●Niklowanie:Warstwa niklu jest nakładana galwanicznie, aby zapobiec utlenianiu i zwiększyć trwałość.

●Wskazówka:Precyzyjne narzędzia, takie jak wiertła CNC z powłoką diamentową, minimalizują straty materiału podczas obróbki miedzi.

2. Obróbka blachy bazowej + obróbka CNC

Płyta bazowa styka się ze źródłem ciepła (np. procesorem) i przekazuje ciepło do chłodziwa.

●Przygotowanie materiału:Do produkcji stosuje się płytki miedziane Cu1100 ze względu na ich doskonałe właściwości termiczne.

●Proces skrawania:W celu zmaksymalizowania powierzchni w płycie wycinane są cienkie, jednolite żeberka (o grubości 0,5–2 mm).

●Konturowanie CNC:Płytkę obrabia się maszynowo, dopasowując ją do wymiarów elementu i otworów montażowych.

●Badanie odporności cieplnej:Po obróbce mierzona jest efektywność odprowadzania ciepła przez płytę.

3. Kontrola jakości przed montażem

Przed ostatecznym montażem podzespoły przechodzą rygorystyczną kontrolę:

●Kontrola wizualna:Sprawdź, czy na powierzchni nie ma zarysowań, wgnieceń lub nierówności.

●Badanie oporu przepływu:Sprawdź natężenie przepływu chłodziwa, aby upewnić się, że nie ma żadnych zatorów.

●Czyszczenie i suszenie kanałów:Czyszczenie ultradźwiękowe usuwa zanieczyszczenia, a następnie następuje suszenie azotem, aby zapobiec zatrzymywaniu wilgoci.

●Badanie szczelności wtórnej:Końcowy test wysokociśnieniowy potwierdza brak mikrowycieków.

4. Montaż końcowy

● Dysze i kanały lutownicze:Górna pokrywa, płyta podstawowa i dysze są lutowane razem w piecu.

●Obróbka powierzchni:Polerowanie lub piaskowanie poprawia estetykę i zapewnia gładki kontakt z pastą termoprzewodzącą.

●Walidacja wydajności cieplnej:Zmontowany blok jest testowany pod obciążeniem w celu pomiaru ΔT (różnicy temperatur) i natężenia przepływu.

Materiały kluczowe i uwagi projektowe

●Miedź Cu1100:Wybrano ze względu na równowagę pomiędzy przewodnością cieplną (388 W/m·K) i obrabialnością.

● Stopy lutownicze:Wysoka zawartość srebra w spoiwie lutowniczym gwarantuje mocne i szczelne połączenia.

● Normy tolerancji:Płaskość z dokładnością ±0,05 mm zapobiega powstawaniu szczelin pomiędzy blokiem a źródłem ciepła.

Zaawansowane techniki dla aplikacji high-end

● Warstwowa konstrukcja kanału:Kanały o dużej głębokości optymalizują turbulencje przepływu, co przekłada się na lepszą absorpcję ciepła.

● Hybrydowe dodatki metalowe:Dodanie pierwiastków śladowych, takich jak tellur, poprawia odporność miedzi na korozję.

● Automatyczna inspekcja optyczna (AOI):Kamery oparte na sztucznej inteligencji wykrywają mikrowady w produkcji masowej.

Wniosek

Produkcja bloku wodnego wymaga skrupulatnej obróbki CNC, precyzyjnego cięcia i bezkompromisowych kontroli jakości. Dzięki przestrzeganiu ścisłych tolerancji i stosowaniu miedzi o wysokiej czystości producenci osiągają wydajność cieplną wymaganą przez graczy, centra danych i entuzjastów podkręcania. Proces ten nie tylko gwarantuje wydajność, ale także zapewnia długoterminową niezawodność w wymagających warunkach układy chłodzenia.