첨단 액체 냉각 솔루션

오늘날 고성능 전자 장치 및 컴퓨팅 환경에서 열 관리는 매우 중요합니다. 액체 냉각판은 CPU, GPU, 전력 전자 장치 및 기타 고열 발생 부품에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하는 솔루션을 제공합니다. 킹카는 맞춤형 냉각판 전문 기업으로, 다양한 응용 분야에 맞는 맞춤형 솔루션을 제공합니다. 이 글에서는 FSW 액체 냉각판, 튜브형 액체 냉각판, 브레이징 액체 냉각판, CPU 워터 블록 등 네 가지 주요 유형의 액체 냉각판에 대해 작동 원리, 제조 공정, 재료, 비용, 장점 및 이상적인 적용 분야를 살펴봅니다.

1. fsw 액체 냉각판

작동 원리

FSW 액체 냉각판 부품은 마찰교반용접(FSW)과 같은 고체 용접 방식을 사용하여 금속 블록 내부에 통합 냉각 채널을 형성합니다. 전자 장치에서 발생하는 열은 냉각판 베이스로 직접 전달된 후 내부 채널을 통해 흐르는 냉각수로 전달됩니다. 이러한 구조는 높은 열 효율과 기계적 강도를 보장합니다.

제조 공정

맞춤형 FSW 액체 냉각판 생산의 일반적인 단계:

1. 알루미늄 또는 구리 블록의 내부 채널 형상 설계 및 CNC 가공(CNC 가공 액체 냉각판).

2. 용접을 위한 표면 준비, 평탄도 및 깨끗한 접합면 확보.

3. 밀폐형 채널을 형성하기 위해 덮개판을 마찰 교반 용접합니다.

4. 누출 테스트, 압력 검증 및 유량 검증.

5. 선택적 후처리: 표면 마감, 포트 나사산 가공 및 코팅.

재료

• 경량 및 고전도성 판재용 알루미늄 합금(예: 6061, 7075).

• 고열밀도 응용 분야에서 최상의 열 성능을 위해 구리를 사용합니다.

배송 시간 및 비용

FSW 냉간압연판은 특수 장비와 정밀 CNC 가공이 필요합니다. 시제품 및 소량 생산의 경우 납기는 4~8주이며, 단가는 일반 브레이징 판보다 높지만 우수한 성능과 구조적 안정성을 제공합니다.

장점과 단점

장점:

• 높은 열전도율과 균일한 냉각

• 고체 용접으로 인한 뛰어난 기계적 강도

• 복잡한 형상에 적합

단점:

• 더 높은 단위 비용

• 시제품 제작 기간 연장

• 고급 CNC 및 FSW 기능이 필요합니다.

2. 튜브 액체 냉각판

작동 원리

튜브형 액체 냉각판 부품은 냉각수를 순환시키기 위해 구리나 알루미늄으로 된 튜브가 내장되어 있습니다. 열은 베이스 플레이트에서 튜브 벽으로 전달된 후 액체로 전달됩니다. 일부 설계에서는 열 접촉 및 구조적 지지력을 향상시키기 위해 에폭시 또는 기타 충전재(에폭시 수지 충전 액체 냉각판 제조)를 사용합니다.

제조 공정

1. 구리 또는 알루미늄 튜브를 원하는 뱀 모양이나 직선 모양으로 구부립니다.

2. 튜브를 끼울 수 있도록 베이스 플레이트에 홈이나 슬롯을 만드십시오.

3. 에폭시 또는 기계적 고정(에폭시 수지를 채운 액체 냉각판)을 사용하여 튜브를 베이스에 삽입합니다.

4. 포트를 밀봉하고 누출 테스트를 실시하십시오.

재료

• 뛰어난 전도성을 위한 구리 튜브 (구리 튜브 액체 냉각판 부품)

• 경량화 및 비용에 민감한 용도에 적합한 알루미늄 튜브

배송 시간 및 비용

튜브형 냉각판은 생산이 간단하고 소량에서 중량 주문에 비용 효율적입니다. 납기는 일반적으로 맞춤 제작 및 에폭시 경화에 따라 2~6주입니다.

장점과 단점

장점:

• 저비용 및 빠른 생산

• 다양한 형상에 적용 가능한 유연한 튜브 배열

• 낮은 열유속부터 중간 열유속까지의 응용 분야에 적합합니다.

단점:

• CNC 가공 또는 FSW 판재에 비해 열효율이 낮음

• 열 균일성이 이상적이지 않을 수 있습니다.

• 에폭시는 장기간 고온에 노출될 경우 열화될 수 있습니다.

3. 액체 냉각판을 브레이징합니다.

작동 원리

진공 브레이징 방식의 액체 냉각판 시스템은 베이스 플레이트와 내부 냉각 채널이 있는 커버를 접합합니다. 열은 채널로 직접 전달되며, 브레이징 접합부는 누출 없는 고압 성능을 보장합니다.

제조 공정

1. 스탬프 또는 기계의 베이스 및 커버 구성 요소.

2. 접촉면에 브레이징 포일 또는 페이스트를 도포합니다(진공 브레이징 액상 냉각판, 진공 브레이징 냉각판).

3. 조립품을 쌓고 정렬합니다.

4. 제어된 용광로에서 진공 브레이징을 수행합니다.

5. 압력 테스트, 유량 테스트 및 표면 처리를 수행합니다.

재료

• 경량 대량 생산용 알루미늄 합금

• 최대 열 성능이 요구되는 용도에 사용되는 구리 (구리 튜브 액체 냉각판 부품)

배송 시간 및 비용

브레이징 냉간판은 중대형 생산에 비용 효율적입니다. 리드 타임은 배치 크기와 복잡성에 따라 3~8주입니다. 단가가 적당하고 확장성이 뛰어납니다.

장점과 단점

장점:

• 높은 신뢰성과 누수 방지 설계

• 우수한 열 성능

• 중대형 규모의 생산에 적합합니다.

단점:

• 제한된 채널 형상 유연성

• 소량 맞춤형 프로토타입 제작에는 적합하지 않습니다.

4. CPU 수냉 블록

작동 원리

CPU 냉각수 블록은 CPU 다이 또는 GPU 다이에 직접 접촉하여 열을 마이크로 채널 또는 핀 어레이로 전달합니다. 냉각수는 이러한 채널을 통해 흐르면서 열을 효율적으로 발산합니다. 인기 있는 설계로는 GPU 콜드 플레이트, 버치 스트림 콜드 플레이트, 이글 스트림 콜드 플레이트 등이 있으며, 각각 특정 열 흐름 패턴에 최적화되어 있습니다.

제조 공정

1. CNC 기계로 제작한 구리 또는 알루미늄 소재의 마이크로채널 또는 핀 어레이.

2. 덮개판을 납땜, 브레이징 또는 기계적 압착을 통해 부착합니다.

3. 압력 테스트 및 유량 검증을 수행합니다.

4. 부식 방지를 위한 선택적 도금(니켈 또는 기타 코팅).

재료

• 높은 열전도율을 위한 구리

• 경량화 및 비용에 민감한 블록용 알루미늄

배송 시간 및 비용

고도로 맞춤화된 CPU 수랭 블록은 일반적으로 프로토타입 및 소량 생산에 2~6주가 소요됩니다. 정밀 CNC 가공 및 마이크로채널의 복잡성으로 인해 단위당 비용이 더 높습니다.

장점과 단점

장점:

• 탁월한 국소 열 제거 성능

• CPU, GPU 또는 맞춤형 전자 장치에 맞게 조정할 수 있습니다.

• 고밀도 컴퓨팅을 위한 고성능

단점:

• 소량 생산 시 높은 제조 비용

• 복잡한 설계에는 숙련된 CNC 및 열처리 기술 전문가가 필요합니다.

비교 요약

애플리케이션 매핑

• fsw 액체 냉각판: 고성능 AI/GPU 가속기, 소형 폼팩터 장치

• 튜브형 액체 냉각판: 산업용 냉각, 저비용 액체 냉각 시스템, 소형 임베디드 장치

• 액체 냉각판 접합 접합: 서버 랙, 통신 장비, 중간 정도의 열 밀도를 요구하는 응용 분야

• CPU 수랭 블록: 데스크탑 CPU, 고성능 GPU, 맞춤형 전자제품, 게임 또는 워크스테이션 용도

추세 및 향후 방향

• 하이브리드 제조: 최적의 열적 및 기계적 성능을 위해 FSW, CNC 가공 및 브레이징을 결합합니다.

• 고밀도 마이크로채널 플레이트: 소형 AI/GPU 애플리케이션의 열 효율 향상.

• 3D 프린팅 및 적층 제조: 시제품 및 소량 생산을 위한 맞춤형 내부 형상.

• 첨단 밀봉 기술: 진공 브레이징, FSW 및 에폭시 수지 충전으로 안정적이고 누출 없는 작동을 보장합니다.

• 소재 혁신: 비용 효율적인 고성능 단열을 위한 구리-알루미늄 하이브리드 구조 통합.

자주 묻는 질문

q1: which cold plate offers the best 열 성능?
a1: CPU 워터블록s and fsw 액체 냉각판s offer the 높은est thermal efficiency due to optimized microchannels and solid-state welded structures.

q2: which 콜드 플레이트 타입 is fastest for prototyping?
a2: 튜브 액체 냉각판 and cnc fsw 액체 냉각판 designs can be rapidly produced without expensive molds.

q3: can brazed cold plates handle 높은-pressure coolants?
a3: yes. vacuum brazed cold plates are leak-proof and can withstand 높은-pressure applications commonly found in data centers.

q4: should i choose copper or aluminum?
a4: copper provides superior thermal conductivity for 높은 heat flux applications. aluminum offers 낮은er weight and 비용, suitable for 낮은 to 중간 heat flux requirements.