|
Делаем теплосъёмник на тепловых трубках сами.
|
| 17.11.2009, 21:21 |
Сердцем бесшумного компьютера является теплосъёмник – устройство,
передающее тепловую энергию от процессора к радиатору охлаждения. Ранее
известная концепция самодельных теплосъёмников была проста. Люди
зажимали между двумя медными пластинами обмазанные термопастой трубки.
Такой подход был обречен на неудачу, процессор перегревался, или
работал на пределе своих возможностей. Причина проста - плохой контакт
тепловых трубок с медным теплоотводом, использовалось менее пятидесяти
процентов их возможностей. При кустарном изготовлении охладителей на
тепловых трубках не спасает ни какая теплопроводная паста, ведь её
способность проводить тепло в 500 раз меньше, чем у меди…
Первые
наши бесшумные компьютеры были сделаны также. Теперь трудно об этом
вспомнить без улыбки, такая методика не позволяла обеспечить нормальную
работу мощного процессора. Только дохленький Celeron можно было
удержать на приемлемой, но почти критической температуре. Про старшие
процессоры, а тем более про разгон, и речи не было…
Прочитав эту
статью Вы сможете сделать устройство, способное охладить самый мощный
современный процессор. Да, не удивляйтесь, даже не плохо разогнанный!
Теперь Вы самостоятельно можете сделать полностью бесшумный компьютер,
компьютер без единого вентилятора. Данная система тестировалась на
топовых моделях семейства Intel и AMD, результаты поражают воображение.
Справедливости ради скажу сразу, что такие характеристики можно
получить только при использовании хорошего радиатора. Но, это тема уже
другой статьи, мы и радиаторы научились делать сами..
Итак,
начнём. Для изготовления охладителя нам понадобятся несколько медных
брусков и, естественно, тепловые трубки. Как и где достать теплотрубки
мы уже рассказывали, поэтому уделим внимание медным брускам. Алюминий
нам не подойдёт, и вот почему. В первых у него коэффициент
теплопередачи в два раза меньше, чем у меди. Ну а во вторых он
практически не паяется. Нужна именно медь, идеально подойдут кусочки
медной плиты толщиной 20-25 миллиметров. Именно такие мы и используем,
для своих охладителей на тепловых трубках.
Сначала надо определиться
с концепцией будущего куллера, она зависит от того, что мы будем
охлаждать. Со слабыми процессорами, типа Р4 Celeron 3000, равно как с
мощными видеокартами типа Х850, легко справляется теплообменник,
состоящий из двух медных брусков и трёх 6 миллиметровых тепловых
трубок. Выглядеть это будет примерно так
Для
процессоров типа Prescott, Smithfield или Presler, понадобится уже
шесть тепловых трубок и три медных бруска-теплосъёмника, примерно такой
конструкции. С новыми Conroe пока работать не приходилось, поэтому
ничего сказать не могу. Да и не было их ещё тогда, когда мы делали)
После
того, как мы определились с выбором охладителя, надо разобраться с
устройством и компоновкой будущего компьютера. Надо тщательно
продумать, где и какой будет стоять радиатор, и каким образом он будет
крепиться к корпусу компьютера. Я настоятельно рекомендую сначала
подобрать подходящий радиатор, установить его в корпус, потом закрепить
материнскую плату, и только после этого приступать к изготовлению всего
остального.
Для теплосъёмников нам понадобятся медные заготовки, например, вот
такие медные бруски, обработанные по торцу. Рекомендуемая марка меди
М1. Желательно детали отшлифовать, в таком случае будет проще притирать
поверхность. Если есть возможность, то шлифовку лучше будет сделать
после сверловки, чтобы не повредить теплосъёмные поверхности во время
сверления. Размеры не критичны, на процессор – 60*60 мм или 50*50 мм,
остальные 60*80, 50*80, или около того. Отлично подойдут обрезки
медного листа толщиной 20-30мм.
Начнём с самого сложного этапа – со сверления отверстий. Нам надо будет
проделать сквозные отверстия в торце наших брусков. Работа сложная и
точная. Понадобятся качественные, новые и длинные свёрла, с правильной
заточкой. Почему нужны длинные свёрла, думаю понятно. Поясню, зачем
новые и правильно заточенные. Если заточка сверла будет выполнена на
глазок, то гарантировано смещение центра, такое сверло «разобьет»
отверстие на несколько десяток больше требуемого диаметра..
Разметку
под отверстия следует выполнять точно, по штангельрейсмасу, так будет
легче найти точку с обратной стороны теплосъёмника, если придётся
мучаться со сломанным сверлом. Да и внешний вид готового изделия будет
больше радовать. Перед сверловкой отверстия закерниваем точно по центру
рисок.
Медь, благодаря своей вязкости, сверлится ужасно. Стружка плохо выходит
из глубокого отверстия и налипает на режущие кромки. При отсутствии
навыка сверло заклинивает от стружки и легко ломается, а обломок
калёного сверла крепко заседает в мягкой меди… Достать сломанное сверло
не просто.., но можно. Для этого точно размечаем, и сверлим отверстие с
противоположной стороны бруска. И выбиваем обломок стальным прутком.
Но, лучше не ломать, поверьте на слово)
Не представляю, как такие
глубокие отверстия можно сделать без хорошего станка…, если у Вас его
нет, о обычной электрической дрели даже не думайте, категорически не
советую. В лучшем случае всё испортите, в худшем – обеспечены серьёзные
травмы. Собственно говоря, сверлильный станок должен быть в любой
школе, в каждом пятом гараже, в любой мастерской, - кому надо, тот
найдёт. Общие рекомендации таковы: больше смазки и чаще поднимаем
шпиндель, смахивая стружки щёткой. Заготовку крепко жмём в тисках, а
тиски – надёжно приинчиваем к станине, как это показано на фотографии
снизу. Хорошее крепление тисков очень важно, не пренебрегайте им. Не
забывайте про хорошие свёрла, от них всё зависит. Если опыта такой
работы у Вас нет, то потренируйтесь на не нужной заготовке. У нас медь
прекрасно сверлится, на прецизионном швейцарском станке, при охлаждении
спиртом с температурой -60 градусов Цельсия. Но первые сабжи делались в
моём гараже, на ржавом трофейном станке 37 года выпуска)
Если Вы используете тепловые трубки диаметра 6мм, то отверстия надо
делать на две десятки миллиметра меньше - 5.8 мм. И вот почему. Сверло
безжалостно карябает внутреннюю поверхность отверстия. Для наших целей
это очевидный вред, ведь любая неровность будет ухудшать теплопередачу.
Бороться с этими царапинами не трудно, для этого есть специальный
инструмент – развёртка. Выглядит эта штука вот так.
Сверху на фото - машинная развёртка, под шпиндель станка, снизу –
ручная, под вороток. Развёртки, как и метчики бывают 1-3 номеров,
различающихся по качеству прохода – черновая, средняя и чистовая. Как и
при сверлении, развёртку надо чаще выниматьать из отверстия, смахивать
щёткой стружку, поливать маслом. Не прикладывайте чрезмерных усилий,
инструмент хрупкий, как и сверло может легко сломаться, увязнув в меди
Итак,
после сверления на 5.8мм, не меняя положения заготовки, чтобы не сбить
центровку, разворачиваем до 6мм, в результате чего мы добьёмся
отличного качества отверстий. Первый экземпляр, который я делал без
разворота, показал параметры заметно хуже. При отсутствии станка
высокой точности, эту процедуру лучше выполнить вручную. Это не трудно,
рекомендации почти такие же: смазка, щётка, часто вынимать. Только в
обратную сторону развёртку не надо крутить, если вручную разворачиваем.
При
использовании 6мм тепловых трубок от ТТ ВТ, в процессорном бруске
сверлим Ф6.3мм, разворачиваем на 6.5мм. Иначе деформированный конец
трубки засунуть будет не возможно! В теплообменниках радиатора – 6мм,
потому, что туда будет вставляться ровный конец трубки (на котором было
оребрение).
После развёртки можно снять фаски с отверстий, продуть и промыть детали в бензине и приступать к следующему этапу работы.
У
нас уже есть медные заготовки для теплообменников. Теперь надо заняться
контактными поверхностями, именно теми, через которые и будет
передаваться тепло. Это очень важный пункт, отнеситесь к нему
ответственно. Если заготовки не были обработаны на фрезерном или
шлифовальном станке, то можно ограничиться притиркой теплосъёмных
поверхностей, соответственно, тщательно обрабатываем по одной грани у
каждого бруска. В этом Вам поможет гайд по притирке Получается примерно
так.
Итак,
предпоследний этап. Формовка тепловых трубок. Процедура ответственная и
не терпящая спешки. Напоминаю, конструкция корпуса уже должна быть
продумана, охлаждающий радиатор установлен на своё место, материнская
плата должна быть привинчена, крепежи теплосъёмников продуманы и
сделаны. Все остальные платы компьютера и прочие девайсы из корпуса
должны быть демонтированы. Теплообменники надо закрепить на их штатные
места, а на процессор аккуратно поставить его теплосъёмник, проложив
тонкой бумажкой для защиты полированных поверхностей от царапин.
Сначала
моделируем конструкцию, делаем шаблоны из проволоки. Удобно
пользоваться кусочками припоя соответствующей длинны.. Трубки очень
тонкие, повторной переделки им не выдержать, без должного опыта
мастера, по крайней мере. Даже с опытом не всегда получается… Поэтому к
сгибанию-разгибанию преступаем только после детального анализа всей
конструкции.
Если Вы выполнили все вышеизложенные рекомендации, то
можно приступать к гибке трубок, по нашим проволочным шаблонам. На
месте сгиба трубка не должна менять свою геометрию, не должна
сплющиваться. От этого сильно портятся её характеристики, вплоть до
выхода из строя. Подробнее про тепловые трубки, как они работают, какие
они в разрезе, ну и фотографии сломанных можно посмотреть здесь.
Разгибаются
тепловые трубки легко, для этого можно её конец засунуть в отверстие
бруска-теплообменника, предварительно смазав машинным маслом. Если мы
не хотим повредить трубочку, с отверстия должна быть снята фаска. При
использовании тепловых трубок от Big Typhoon, полностью выпрямлять
острый угол заводской формовки не рекомендую(это и не надо, как
правило), не выдержит и лопнет. Гнутся тепловые трубки от Thermaltake
очень легко при помощи вот такого самодельного трубогиба.
Руками
это тоже можно не плохо сделать, главное, чтобы трубка в месте сгиба не
плющилась. Для этого сгибаемое место укладываем в паз. Сделать такой
паз легко, достаточно зажать в тиски сверло диаметром 6.2мм. Будьте
внимательны, трубочки ломаются намного легче, чем кажется.
Когда
все тепловые трубки согнуты соответствующим образом, надо собрать наш
охладитель целиком, проверить равномерность прилегания куллера к
процессору и при необходимости подогнуть конструкцию. Делается это при
помощи кусочка бумаги, обрезанного как показано на рисунке. Плотность
прилегания проверяем по углам крышки процессора. Полоска бумаги не
должна просовываться ни с одного угла.
Сразу скажу, процедура НЕ
для слабонервных. Первый раз даётся не просто... на третий - пятый
значительно легче. При некоторой сноровке, можно удачно использовать
самый тонкий лепесток автощупа.
Теперь
последний этап, пришло время открыть наше ноу-хау, помогающее добиться
почти идеального контакта трубок и теплосъёмника. Так как этого
добиться?
Смазка трубок термопастой желаемого эффекта не даёт, так
как у пасты низкий коэффициент теплопроводности, около 0.8
кКал/м*час*град, против 380 у меди. Ну а с нашими гнутыми тепловыми
трубками и вовсе трудно добиться хорошего контакта…
Первые наши
эксперименты оставляли желать лучшего. Надёжного контакта трубок с
теплосъёмником добиться не получалось. Вся работа шла на смарку. Первая
модель была признана не состоятельной и заброшена в дальний угол.
Выход
нашелся сам собой, как-то неожиданно. Просто я взял тот теплосъёмник и
пропаял трубки легкоплавким припоем. Результат превзошел самые смелые
ожидания, агрегат заработал, да как заработал!!! 1800Вт строительный
фен долго не мог прогреть эту конструкцию до ста градусов, когда мне
понадобилось передвинуть трубочку! Чудо-решение было найдено.
Итак,
последний этап - пропайка трубок. К этому процессу надо приступать в
самую последнюю очередь, рекомендую всё еще раз проверить. Все шаблоны
и подгонки, формовки и подгибки, притирки и полировки должны быть уже
сделаны. Нам понадобится легкоплавкий припой и флюс. Могу
порекомендовать сплав Розе или Вуда и нейтральный флюс Ф38, без спирта
и канифоли, которым мы и пользуемся.
Для
пропайки трубок нам понадобится просверлить по одной тонкой дырочке
Ф3мм в бруске, над каждой трубкой. Снимаем фаски, чтобы получилось
подобие воронки, для припоя. Обезжириваем детали ацетоном. Готовую
конструкцию теплосъёмника с подогнанными трубками инсталлируем на
конфорку. В каждую дырочку капаем по одной капле, не больше, флюса.
После прогрева конструкции до надлежащей температуры, пинцетом
подкладываем кусочки припоя в отверстия, пока он не выступит снизу, из
под трубок.
Все
манипуляции на нагретом сабже надо производить максимально быстро,
чтобы не перегреть тепловые трубки. Перед выполнением работы
позаботьтесь, чтобы всё было под рукой. Нам понадобится: настольная
лампа, чтобы всё было видно; припой, флюс, пинцет; чистая и слегка
влажная хлопковая тряпочка, чтобы протереть пролившийся припой;
перчатка на левой руке, чтобы передвигать горячий теплосъёмник;
спокойная музыка, чтобы не волноваться.
Когда
расплавленный припой начнёт вытекать со стороны тепловых трубок, можно
считать сабж качественно пропаянным. После пропайки аккуратно сдвигаем
теплосъёмник с конфорки, подтёки припоя и флюса быстро вытираем
тряпочкой.
Мы
паяем теплосъёмники на идеально ровной плите со стеклокерамическим
покрытием. Для работы на газовой плите, придётся найти ровный лист
железа. Напоминаю, после пайки гнуть тепловые трубки уже недопустимо.
Разве что совсем немного, на 2-3 мм (без этого не получится обойтись…),
даже не гнуть, а подгибать, «по месту»
По
такой же технологии делаются охладители чисета, видеокарты и моста.
Тепловые трубки от всех упомянутых девайсов (ZM80D-HP ZM-2HC2 и ТТ Big
Typhoon) хорошо паяются и гнутся (ZM-2HC2 значительно хуже). Тепловые
рубки от ZM80D-HP покрыты каким-то золотистым декоративным лаком, его
следует снять нулёвкой, в местах пайки.
С готовым, спаянным сабжем обращаться следует осторожно, трубки могут погнутся под весом медных брусков.
Рекомендации по сборке.
После
пайки ставим наш теплосъёмник на процессор. Проверяем полоской бумаги
зазоры, если надо подгибаем трубки. После подгонки и подгибки
намазываем процессор и теплообменники термопастой и собираем
конструкцию. Сначала следует затянуть крепёжные винты на сокете, и
только потом на теплообменниках радиатора. Это принципиально важно, не
упустите из внимания. Для сборки мы использовали пасту КПТ, слегка
разведённую силиконовым маслом. Не переборщите с ней, если
соприкасающиеся поверхности теплообменника и радиатора хорошо притёрты,
то на сборку всего охладителя хватит десяти капель
На
деле, установка такой системы охлаждения не так сложна, как кажется с
первого взгляда. Залогом успеха сборки я считаю правильно выгнутые
трубки и точность при пайке. Ну и прямые руки, ессно) На фотографиях Вы
видите охладитель, который уже год функционировал в круглосуточном
режиме, безотказно отработав всё лето, что доказывает надёжность
конструкции и верность наших расчётов.
Вот вроде и всё, сори, если
про что-то забыл написать, или не точно выразился, не писатель я…
спрашивайте, ответим на форуме. Задавайте любые вопросы, будем рады
помочь, если вдруг найдутся желающие повторить столь не простую
конструкцию.
Напоминаю, что все вышеизложенные инструкции
ориентированы на опытных и подготовленных пользователей. При отсутствии
надлежащего образования и квалификации Вы можете вывести из строя свой
компьютер или нанести себе, или окружающим, травмы. |
| Категория: Водяное охлаждение | Добавил: asyl
|
| Просмотров: 18170 | Загрузок: 0
|
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
|
|
