Прямое охлаждение материнской платы водой

для раздела Блоги

Прямое охлаждение материнской платы водой

Предисловие
Ещё несколько лет назад , когда я ещё только начинал придумывать свою СВО , меня посещала мысль как же совсем избавиться от вентиляторов , ибо поставив водоблоки на процессор , видеокарту и чипсет избавимся только от их тепла , а ведь горячих элементов хоть отбавляй , а именно: системы питания , выше обозначенных чипов , в которые входят полевые транзисторы , конденсаторы , катушки и тд. Кстати греются они не слабо , особенно в случае разгона системы (а иначе зачем сво). На материнской плате присутствуют 3 системы питания : для процессора , чипсета и озу , причём если на транзисторы питания процессора ещё можно поставить водоблок (они в ряд) , то на транзисторы питания чипсета и озу уже никак , они располагаются по 2-3 штуки и зажаты между конденсаторами и дросселями. О дроссели , и вы тоже греетесь (хоть и не сильно) , а как на вас ставить водоблоки!?? А надо ли? Ведь транзисторы большую часть тепла отдают в саму плату (чипсет кстати тоже , благодаря пайке BGA) , а верх у них выполнен из плохо проводящего тепло материала , так что в некоторых случаях даже водоблоки не спасут.

.....
Но выход был найден! Почему бы не использовать тыльную сторону материнской платы для отвода тепла от греющихся элементов? А чем отводить? Воздух отметается - шум и габариты. Значит жидкость! Вот только какая? Поначалу было пал мой выбор на машинное масло , потому что диэлектрик (не проводит электричество) , но у масла есть недостатки: низкая теплопроводность и теплоёмкость , разъедающая агрессивность по отношению к клеям и некоторым герметикам(а сажать на нерастворимые клеи не получится). И тогда я решил использовать воду(или растворы на её основе) , единственный минус воды в данном случае это электропроводимость , может коротко замкнуть и хана железу. Отделить плату от воды нужно водостойким и прочным материалом (и желательно не с нулевой теплопроводностью) с хорошей адгезией. Вот варианты: кремнийорганический лак , эпоксидная смола (клей ЭДП) , раствор полипропилена в ацетоне (были и ещё варианты но эти основные). Испытания этих материалов производил на не работающей плате-доноре , купленной для снятия с неё некоторых элементов ( для включения видеокарт в слотах pci-e x1). Первым в ход пошёл полипропилен , чтобы сделать его жидким я растворял пенопласт в ацетоне , выглядело очень забавно , полипропилен не растворялся , а скорее разрушался , с шипением и пузырьками , но он не растворялся полностью , а оседал на дно бутылки тягучей вязкой субстанцией , но лучше всего он растворялся в смеси ацетона и уайт спирита , растворялся моментально. Но этот вариант я отмёл сразу из за низкой прочности получаемого покрытия.
Следом в ход пошёл эпоксидный клей ЭПД , вещь замечательная , обладает отличной адгезией к различным покрытиям (кроме некоторых) к металлам в том числе (однозначно лучший клей для склеивания металлов). У меня уже есть водоблоки сделанные соединением металлического радиатора с пластиковой крышкой и до сих пор работают отменно , поэтому в эпоксидном клее я был уверен и кремнийорганический лак испытывать не стал (и зря) , у меня его попросту не было. На доноре я всё это испытал и остался доволен , но когда дело дошло до профильного железа всё таки было совершено несколько ошибок , возможно фатальных.

Описание конструкции
Конструкция представляет собой герметичную емкость , по которой циркулирует охлаждающая жидкость , образованную с одной стороны самой материнской платой , с противоположной стороны металлическим листом с расположенными на нём латунными стойками крепления материнской платы. Пустое пространство с четырёх сторон заделано лентой длиной 120 см и шириной 1см пропитанной эпоксидным клеем. К основанию лента приклеена эпоксидным клеем и не разъединяется , в отличие от соединения с материнской платой , здесь клей обычный водостойкий , растворимый ацетоном. Идея в том , чтобы вписать водяное охлаждение платы в уже существующий стандартный системник с минимумом изменений. Циркулирует вода вдоль поверхности материнской платы единым фронтом , вход с боков через ряды отверстий с собирающим рядом отверстий в середине (под процессором) , такой вариант мне показался наиболее удачным. Для ускорения потока и улучшения обтекания жидкостью самой материнской платы , между рядами проточных отверстий на всю высоту наклеены полосы из сотового пластика , который удобен тем , что можно менять его толщину в меньшую сторону уже после наклеивания. На полосы сверху наклеены листы тонкого прозрачного пластика , чтобы поток жидкости отбрасывался к самому краю платы и уже затем шёл к середине , всё это сделано для равномерного охлаждения всей максимальной поверхности материнской платы. С обратной стороны крепёжного листа над отверстиями расположены водораспределительные ёмкости , бывшие картриджи от древнего копира , подошли как нельзя лучше. В крышечки картриджей впаяны гофрированные шланги и поверх залиты клеем. Сами картриджи пришлось основательно подготовить , край у них не плоский , как нужно было , а с бортиком , его пришлось срезать паяльником и шлифовать напильником до образования плоскопараллельной поверхности для наилучшего контакта с поверхностью обратной стороны. Сама обратная сторона (та что под второй боковой крышкой) выравнивалась слоями картона , эпоксидного клея и монтажной стеклосетки. От использования металлической вставки , обрамляющей задние выходы на материнской плате , пришлось отказаться из за ленты герметизирующей пространство под материнской платой. При формовании герметизирующей ленты чтобы она не приклеилась к материнской плате я её край натирал кремнийорганическим маслом для разъединения , в последствии масло было смыто ацетоном. Этот приём я использую часто , если нужно получить сопрягаемые поверхности с повторением одной поверхности плоскости другой , копируемая поверхность покрывается разделяющим слоем масла.

Используемые материалы
Наполнителем эпоксидного клея служила бронзовая пудра для улучшения теплопроводящих свойств , ведь склеиванию подвергались металлические части , а плохая теплопроводность может послужить причиной расслоения полимера , впрочем как и разные коэффициенты теплового расширения. В инструкции к клею ЭПД написано , что его можно разбавлять растворителем , однако на собственном опыте я убедился , что этого делать не стоит , единственное на что пригоден разбавленный клей это пропитка плотных пористых материалов вроде картона. Также не стоит добавлять в клей сразу и ацетон и бронзовую пудру - смесь станет синего цвета. Для армирования полимерных слоёв использовалась стеклосетка , применяемая при строительстве в отделочных работах. Для склеивания непостоянных соединений использовался водостойкий клей "Мастер" , обычно им клеят обувь , растворяется ацетоном. Соотношение эпоксидной смолы к отвердителю 10 к 1 , смешивать только до добавления наполнителей , особенно если это асбест.

Покрытие материнской платы эпоксидным клеем
Плату я тщательно промывал в уайт спирите , а затем в ацетоне для достижения максимальной чистоты поверхности перед нанесением на неё клея. Клей наносился в два слоя , в местах расположения выводов , клея добавлялось больше , чем на ровной поверхности. Подсокетная крепёжная пластина приклеивалась вместе с первым нанесённым слоем эпоксидного клея.

Фото



Материнская плата , которая и покрывалась смолой.

А это системник.

Опять он.


(кликните по картинке для увеличения)




(кликните по картинке для увеличения)

07-06-11_0157
Металл тщательно промывался растворителями и зашкуривался наждаком. И всё это для наилучшего контакта эпоксидного клея с поверхностью и как следствие высокой прочностью.


(кликните по картинке для увеличения)

10-06-11_0247
Обратная сторона. Выравнивание высот в рельефе листа , пропитанным смолой картоном. Потребовалось в два слоя.


(кликните по картинке для увеличения)

25-06-11_1522
Почти финальный вид. Поверх картонных выравнивателей укладывались слои бумаги. И разумеется всё это поливалось эпоксидным клеем смешанным с бронзовой пудрой.


(кликните по картинке для увеличения)

25-06-11_1525
Тоже , изнутри.


(кликните по картинке для увеличения)

26-06-11_1546
Тыльная сторона материнской платы. Хорошо виден прилив смолы на контактах.


(кликните по картинке для увеличения)

26-06-11_1550


(кликните по картинке для увеличения)

26-06-11_1553


(кликните по картинке для увеличения)

26-06-11_1555


(кликните по картинке для увеличения)

26-06-11_1558


(кликните по картинке для увеличения)

30-06-11_1601


(кликните по картинке для увеличения)

30-06-11_1602


(кликните по картинке для увеличения)

01-07-11_1612


(кликните по картинке для увеличения)

01-07-11_1614


(кликните по картинке для увеличения)

01-07-11_1624


(кликните по картинке для увеличения)

01-07-11_1625


(кликните по картинке для увеличения)

03-07-11_1732


(кликните по картинке для увеличения)

03-07-11_1733


01-07-11_1612
Итоговый вид системы. Боковую крышку больше не поставить. Чёрные это водораспределительные ёмкости , под ними отверстия для прохода воды.


Обсуждение
http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?f=25&t=399403
Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают