Kompletny przewodnik do obróbki CNC dla płyt chłodnych płynów serwerowych Dlaczego są to najbardziej wymagające komponenty termiczne

W 2024 r. globalny rynek chłodzenia centrów danych przekroczył20 miliardówi przewiduje się, że48 miliardów dolarów do 2030 roku.

Jedyną przyczyną tego wzrostu jestgwałtowny wzrost zużycia energii przez serwery AI.

• Tradycyjna moc serwera: 300 500 W
• Serwer NVIDIA H100 GPU:10,000 W+ na jednostkę
• Granica chłodzenia powietrzem: ~ 1000 W/U
• Pojemność chłodzenia płynem:5,000 ¢20,000 W/Ułatwo obsługiwane

Chłodzenie powietrzem osiągnęło swój fizyczny limit, a płytki chłodzące płynami (LCP) stały się standardowym rozwiązaniem chłodzenia dla serwerów o wysokiej wydajności.

Obróbka CNC płyt ciekłej i zimnej jest jednym z najbardziej wymagających elementów, które Trumony opanował w ciągu 19 lat.

W tym artykule systematycznie analizuje się logikę obróbki CNC dla płyt chłodnych płynnych serwera od konstrukcji konstrukcyjnej i wyboru materiałów po wyzwania związane z przetwarzaniem i kontrolą jakości.

APłytka chłodna płynna (LCP)płytka metalowa z wewnętrznymi kanałami przepływu. płyn chłodniczy (woda, glikol wodny lub specjalny płyn) krąży wewnętrznie w celu usuwania ciepła z procesorów, procesorów graficznych, modułów zasilania i innych źródeł ciepła.

Te dwie metryki są wzajemnie ograniczone: gęstsze mikrokanały obniżają opór termiczny, ale drastycznie zwiększają spadek ciśnienia, wymagając silniejszych pomp.

Dokładność obróbki CNC bezpośrednio decyduje o osiągnięciu tych celów.

Najpopularniejsze rozwiązanie CNC. Kanały przepływowe są frezowane bezpośrednio do płyt aluminiowych lub miedzianych, a następnie uszczelnione płytą pokrywającą za pomocą lutowania lub łączenia dyfuzyjnego.

• Zalety: elastyczność projektowania, łatwość dostosowywania, wysoka precyzja
• Typowe wymiary kanału: szerokość 1 ‰ 5 mm, głębokość 1 ‰ 10 mm
• Wyzwanie CNC: niezwykle wysoka pionowość ścian bocznych dla dużych stosunków głębokości do średnicy

Szerokość kanału< 1 mm, do 0,2 ∼0,5 mm, szeroko stosowane w chłodniach wysokiej klasy GPU i modułów mocy.

• Zalety: duża powierzchnia wymiany ciepła, bardzo niska odporność cieplna
• Wyzwanie CNC: wymaga ultra-cienkiego narzędzia (0,3 ∼0,5 mm średnicy); kluczowa kontrola drgań
• Wyposażenie: centra obróbki precyzyjnej dużych prędkości, prędkość węgla> 20 000 obr./min

Gęste układy szpilkowe (średnicą 1 mm) obrobione na płytce bazowej; płyn chłodzący przepływa wokół szpilków w celu zwiększenia turbulentnego przenoszenia ciepła.

• Zalety: 20~40% wyższa wydajność przesyłu ciepła niż w przypadku typów kanałów przy tym samym spadku ciśnienia
• Procesy: frezowanie CNC lub EDM

Folia aluminiowa złożona w płetwy, a następnie lutowana w kanały przepływowe, powszechne w przypadku modułów IGBT o dużej mocy.

• Rola CNC: głównie obróbka ramy
• Wyzwanie spawania:Wskaźnik pustki spawania < 5%

• 6061‐T6: najlepsza ogólna wydajność, dobra obróbka, niskie ryzyko wypaczenia
• 6063‐T5: do wytłaczania; preferowane do skomplikowanych profili
• 1060 Al czyste: najwyższa przewodność cieplna (> 200 W/m·K), niższa wytrzymałość; idealnie nadaje się do zastosowań o cienkiej ścianie i wysokiej temperaturze

Wyższa przewodność cieplna; idealny do bezpośredniego kontaktu z układami wysokiego strumienia ciepła.

• Podłoga (kontakt CPU/GPU): wkład miedziany (maksymalny transfer ciepła)
• Ramy główne: stop aluminium (mniejsza waga)
• Łączenie: przycisk + tłuszcz termiczny lub wiązanie dyfuzyjne

Gęstość ściany zazwyczaj00,8 ‰ 2 mm; łatwo deformowane przez siły cięcia.

Kontrola Trumony:

• Zestawy podciśnieniowe lub wypełnienie stopem o niskim stopniu stopienia w celu uniknięcia deformacji zacisku
• /Ruchy z00,3 mmdopuszczalny zapas; naturalne starzenie 24 h przed zakończeniem
• Głębokość wykończenia cięcia≤ 0,1 mm; odsetek pasz zmniejszony do 30% normalnej

• Głębokie rowy:płyn chłodzący pod wysokim ciśnieniem (> 30 bar)w celu zapobiegania ponownemu obcinaniu szczypów
• Mikrokanały: obrobionewarsztaty o kontrolowanej temperaturze (± 1 °C)w celu wyeliminowania zniekształceń termicznych

Płaskość powierzchni uszczelniających podstawy i pokrywy ma bezpośredni wpływ na zabezpieczenie przed wyciekiem.

Zdolność trumowania:płaskość00,005 mmpo precyzyjnym szlifowaniu, spełniające wymagania dotyczące łączenia dyfuzyjnego.

Porty wejściowe/wyjściowe wykorzystują nici NPT/G (BSPP) lub niestandardowe szybkie złącza o ścisłej precyzji.

W kanałach przepływowych nie wolno stosować żetonów (ryzyko uszkodzenia pompy lub zatkania mikrokanału).

Proces oczyszczania trąbki:

1. Oczyszczanie ultradźwiękowe (40 kHz, 15 min)
2. Wydalanie powietrza pod wysokim ciśnieniem (0,5 MPa, cykliczne wszystkie porty)
3. Wydalanie z wody dejonizowanej
4. Badanie endoskopowe
5. Badanie ciśnienia (2x ciśnienie robocze, trzymanie 30 min)

Wykrywanie wycieków przez spektrometr masy helu:< 1×10−9 Pa·m3/s

Blok grzejnika + czujniki temperatury do weryfikacji odporności termicznej.

Przepływomierz + czujnik ciśnienia różniczkowego w celu potwierdzenia braku zatkania lub deformacji kanałów wewnętrznych.

• 22 lata doświadczenia w precyzyjnym obróbce CNC
• Pełny proces: frezowanie CNC → czyszczenie → spawanie próżniowe / FSW → obróbka powierzchni → badania
• Precyzja mikro kanału, wysoka płaskość, zerowe wycieki, wysoka czystość
• Obsługa serwerów chłodzących, elektroniki przemysłowej, urządzeń medycznych w USA, Niemczech i na całym świecie
• 

• Serwery sztucznej inteligencji i obliczenia wysokiej wydajności (HPC)
• Systemy chłodzenia płynami w centrach danych
• Elektronika zasilania pojazdów elektrycznych i zarządzanie cieplne baterii
• Moduły energetyczne przemysłowe i urządzenia medyczne

1. Bezpośrednie chłodzenie płynem (DLC)

   Płyn chłodzący kierowany bezpośrednio do tylnych części chipów; odporność termiczna zmniejszona o> 50%.

2. Dwufazowe chłodzenie

   Zmiana fazy płynu na parę pochłania ciepło; wydajność3×5 ×jednofazowe chłodzenie ciekłym.

3. Chłodzenie przez zanurzenie

   Cały serwer zanurzony w płynie dielektrycznym; precyzyjne obróbki wewnętrznych kolektorów dystrybucyjnych pozostają krytyczne.

✅Zdolność badania przecieków

Musi być wyposażony w hermetyczny sprzęt badawczy; spektrometr masy helu jest preferowany do zastosowań wysokiej klasy.

✅Dokładność mikro kanału

Wymaganie weryfikacji szerokości kanału (dane SPC);Cpk ≥ 1.33.

✅Kontrola czystości wewnętrznej

Kompletne oczyszczenie ultradźwiękowe + endoskopowa inspekcja z identyfikowalnymi zapisami.

✅Zdolność spawania

In-house lub stały partner do spawania aluminiowego / spawania tarcia.

✅Zdolność badania termicznego

Możliwość dostarczania zweryfikowanych danych o odporności termicznej.

Płytka zimna może wyglądać jak zwykła “rurowana płyta metalowa”, ale integruje naukę o materiałach, mechanikę płynów, precyzyjną produkcję i kontrolę jakości.

Dzięki szybkiej ekspansji infrastruktury obliczeniowej sztucznej inteligencji płytki chłodne ciekłe będą jedną z najszybciej rozwijających się kategorii komponentów precyzyjnych w ciągu najbliższych pięciu lat.

Trumony19 lat koncentruje się na precyzyjnym obróbce CNC. Zapewnia niestandardową produkcję płyt ciekłej zimnej dla serwerów chłodzących, elektroniki przemysłowej i urządzeń medycznych na całym świecie.