Делаем игольчатый ватерблок(мини-гайд)

7 декабря 2006, четверг 19:35
для раздела Блоги
Делаем игольчатый ватерблок(мини-гайд)

Вступление
При изготовлении ватерблока на видео ( не такое уж и горячее по современным меркам ) мне не хотелось прибегать к помощи фрезеровщика, но, между тем, хотелось сделать производительный ватерблок просто и быстро.
Выбор пал на штырьковую конструкцию, но так как выпиливание штырей ножовкой в цельном куске меди не является "простым и быстрым" (да и к тому же такого толстого куска меди у меня нет) , то эти штыри я решил просто впаять в основание.

необходимые инструменты и материалы




Вот список того, что мне понадобилось для изготовления сего девайса
-припой( я использовал ПОС-61)
-флюс(можно и канифоль , но я предпочитаю именно флюс, т.к. работать с ним легче)
-собственно само основание для ватерблока (в данном случае использовался кусок медной шины размерами 60х38мм и 4мм толщиной)
-кусок медного провода с толщиной жилы 2-2.5мм длиной около 1м
-кусачки
-клей для склейки оргстекла (дихлорэтан)
-паяльник
-дрель и сверло(диаметр сверла равен диаметру жилы)

Подготовка штырей
Берем провод, очищаем его от изоляции и режем на мелкие кусочки(8мм, т.к камера для воды будет высотой 6мм и на глубину 2мм штыри впаиваются в основание)



Далее нам надо залудить будущие штырьки на высоту 2мм, я просто брал их пинцетом, опускал одним концом сначала во флюс, потом в припой (паяльник я использовал только для того , чтобы греть ПОС). В результате должно получиться что-то подобное




Штыри готовы, они будут занимать площадь основания примерно 30х30мм

При желании их можно заточить примерно таким образом,



для того чтобы в конусе от сверла в основании осталось меньше припоя

Подготовка основания

Берем в руки медную шину и отпиливаем от нее кусок необходимого размера
(пилить очень желательно с маслом (растительное вполне подойдет), так легче и гораздо быстрее, и ножовка не так сильно греется)

Далее берем будущее основание и в шахматном порядке размечаем на нем отверстия на расстоянии 3мм друг от друга (в итоге расстояние между штырями будет около 1мм),накерниваем и сверлим их на глубиной 2мм



на фото запечатлено основание с лужеными лунками

Теперь нам потребуется газовая плита , прогреть такую заготовку паяльником весьма сложно(особенно таким как у меня , 25 ватт) , так что ставим греться. Когда заготовка прогреется, лудим лунки, капая немного флюса из шприца в каждую, и вставляем отрезки провода. Старайтесь, чтобы как можно меньше припоя попало мимо лунок, иначе при впайке штырей у вас будет "море" припоя на основании. Если куски жилы плотно входят в основании , то припоя нужно очень мало.

Следующим этапом станет впайка штырей. Разложите все так, чтобы под рукой всегда был тонкий пруток припоя(сечение 1мм^2)(на случай если нужно будет добавить припоя). Все кусочки провода желательно положить ориентированными в одном направлении, так их будет удобнее брать пинцетом.

Приступаем к пайке
Когда все готово , ставим основание на газ греться. После расплавления припоя берем пинцетом наши штырьки и втыкаем по одному в основание, при необходимости добавляя припой. Очень важно не допускать перегрева припоя, иначе он начнет "кипеть" и выталкивать штыри из основания , температуру надо пытаться поддерживать около точки плавления пос-61(застыл - включить горелку, как только расплавился - выключить).
Делаем все не спеша, выравнивая покосившиеся штыри(если таковые имеются), возможно, ближе к концу пайки вам придется все чаще ровнять их и удастся впаивать всего по две-три штуки перед тем, как заготовка остынет.
Когда все это будет проделано , снимаем заготовку с огня и ставим куда-нибудь для охлаждения

Можно процесс пайки штырей организовать несколько по-другому. Для этого понадобится, так же как в первом случае, тонкий пруток припоя и флюс. Можно обойтись без предварительного лужения основания, вставив ряд штырей в лунки, кладем все это дело на плиту, контролируя нагрев меди по куску припоя, лежащему на углу заготовки (как только припой начинает плавиться - выключаем газ). Опускаем пруток во флюс и дотрагиваемся флюсованным прутком до края лунки, флюс выкипает и припой затекает внутрь. Таким образом впаиваем все штыри.



Основание водоблока готово, у меня уместилось 84 штырька, осталось сделать крышку

Изготовление крышки

Крышка будет делаться из двух слоев : 6мм проставка(ограничивающая камеру для воды) и 10мм крышка.
Отпиливаем нужные куски оргстекла.
Выпиливаем в 6-ти мм оргстекле внутреннюю часть, оставляя стенки по 4мм.




Сверлим отверстия под штуцеры и нарезаем резьбу ( ее можно нарезать нужным метчиком, при его отсутствии можно использовать для этого сам штуцер ). Разогреваем его на газу, и вворачиваем в отверстие в крышке, затем остужаем в воде. И после того, как все будет готово , желательно крышку вместе со штуцерами на пару минут опустить в кипяток для снятия напряжений в оргстекле, иначе рано или поздно оно может просто треснуть

Между собой части крышки склеиваются дихлорэтаном*, по сути крышка после этого превращается в монолитный кусок оргстекла (хотя это, конечно, как склеить ). Промазываем обе склеиваемые поверхности дихлорэтаном, ждем пока подсохнет и, промазав второй раз, прижимаем части друг к другу. Прикладываем усилие в течение 30 секунд и ждем еще 10-15 минут для окончательного высыхания растворителя.

* дихлорэтан токсичен ! если не хотите "неописуемых ощущений", лучше клеить в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе, естественно когда на улице тепло

Сборка

Осталось сделать герметизирующую прокладку , которая предотвратит протечку теплоносителя между основанием и крышкой.
Тут есть два варианта:
1) вырезать прокладку из резины, хорошо подойдет кусок велосипедной камеры
2) отлить эту прокладку самому из силиконового герметика

С первым вариантом все понятно, остановлюсь вкратце лишь на втором. Сам по себе процесс отливки ничего сложного из себя не представляет. Покупаете силиконовый герметик ( я взял автомобильный ) , вырезаете форму для отливки из толстого картона ( прокладка получится чуть большей толщины, если трафарет вырезан из cd-box , то толщина получившегося слоя силикона будет около 2мм) или пластика по размерам основания ( в моем случае размер основания 60х38мм и в крышке от CD-box'a я вырезал прямоугольник 62х40, с запасом ). Кладете на ровную поверхность лист бумаги , на него форму, заливаете ее герметиком, накрываете сверху еще одним листом бумаги и чем-нибудь прижимаете сверху.
я форму зажимал струбциной между двумя кусками оргстекла.
Оставляем на сутки. Когда герметик застынет, отрываем бумагу, смывая ее остатки под струей воды , вырезаем ненужное и готово.

Несколько другой способ отливки предложил SergeyVLZ :
цитата:

1. Для изготовления уплотняющей прокладки из силикона важно определиться с толщиной получаемой прокладки. Исходя из моих опытов я получил следующее:
- крышка от компакта - оргстекло 1,1-1,2мм - а прокладка получается под 2мм толщиной;
- картон обыкновенный (полно продаётся для детей) размером 195х145 толщиной 0,5-0,6мм - прокладка получается 1,0-1,2мм толщиной.
Ну это так, лирика и тема для отдельного обсуждения.

2. Берём не ПРОСТО бумагу, а желательно глянцевую, я такую нашёл в коробке из под диска. В принципе неважно, напечатано на "рабочей" стороне бумаги или нет. Здесь ВАЖНО что она глянцевая.

3. Как и в предыдущем случае, просто вырезаем чуть больше по габаритам "окошко" или контур (так ещё не пробовал, но мыслишки есть) в крышке КД или картоне.

4. А вот тут самое главное: накладывает трафарет "окошко" на вкладыш от КД, наносим слой силикона и!!!! при помощи чего-нибудь похожего на шпатель разравниваем слой силикона. При этом важно, чтобы трафарет был прижат в процессе разглаживания, т.е. ровняем с усилием. После того, как убеждаемся в отсутствии незаполненных углов и пузырьков воздуха, более плавными движениями как бы намазываем на окошко собранный на шпателе силикон. Это нужно для того, чтобы потом не было мучительно стыдно

5. Дальше, используя второй клочок глянцевой бумаги, накрываем им получившийся бутерброд, затем сверху ещё один кусок чего-нить с ровной поверхностью и придавливаем очень большим грузом (я делал так: на край стола ложил папку из плотной бумаги, типа поздравительной, с гладкой поверхностью, а потом прикладывался через через гантельку, она с плоскими торцами, всей тушкой своей ~100кг) слегка водя из стороны в сторону для выдавливания лишнего силикона.

6. После этого ставим на ровную!!! поверхность (использовался кусок МДФ) и ставим поверх бутерброда уже небольшой груз. Я использовал ту же самую 5,5кг гантельку. Оставляем на сутки.

7. А вот теперь объяснение, для чего нужна глянцевая бумага:
а) при неспешном отдирании она отходит весьма легко. Не шелушится и т.д. Т.е. поверхность получается идеально гладкой!!!
б)возможность её повторного использования;
в) отсутствие каких-либо водных процедур!


Теперь наконец-то настало время собрать все воедино, сверлим дырки в основании и крышке водоблока(я использовал сверло 2.5мм для основания и 3мм для крышки). Берем метчик М3 и нарезаем резьбы в основании. Притягиваем крышку к основанию через герметизирующую прокладку, вкручиваем штуцеры на герметик или фум-ленту.

Вот что получилось в итоге, ужасно , но что поделаешь :



Это уже другой ватерблок, изготовленный таким же методом :





Полировка

На последок хотелось бы сказать немного о полировке и выравнивании основания. Это можно сделать на стекле с помощью специальных полировочных паст, абразивных порошков, или же использовать для этого наждачную бумагу . Почему на стекле ? Потому что стекло обладает пратически идеально ровной поверхностью. Я выбрал второй вариант, то есть полировка на "наждачке". положил на стол кусок стекла , на него сверху крупную наждачку (в этом была необходимость поскольку куски меди, имеющиеся у меня, пострадали от чьих-то ударов . Чтобы бумага не двигалась на стекле ее нужно закрепить, поэтому были найдены две струбцины и с их помощью я закрепил стекло и бумагу на столе. Во время полировки следует почаще вращать заготовку, чтобы не "завалить" основание на какую-нибудь сторону. После того , как на крупной наждачке основание будет выровнено следует, сменить бумагу на более мелкую и продолжить полировку. Главное не спешить и не слишком сильно давит на заготовку иначе можно заработать перекос...основания ватерблока . В итоге, после не столь продолжительных мучений, получаем ровное основание, по желанию его можно довести до состояния зеркального блеска с помощью "нулевки" либо пасты ГОИ.
Насколько идеальная получилась поверхность можно проверить простым прикладыванием ватера к стеклу , намазанному тонким слоем какой-нибудь пасты(хоть зубной), в случае ровной поверхности медяшка прилипнет к стеклу и оторвать ее , прикладывая силу в вертикальном направлении, будет очень затруднительно ; а также по отпечатку этой самой пасты на основании ватерблока.
Подробнее о полировке с применением пасты здесь

Заключение

Тепловое сопротивление приводить не буду, потому что не знаю мощности ядра своей видеокарты ( Sapphire X800GTO ) , по поводу производительности скажу лишь, что после многочасовых игр ядро карты на частоте 590МГц прогревается до 37°С, при 26 градусах в комнате. При тестах с вольтмодом и частоте чипа 702МГц (Vgpu=1.7V) во время прогона 3Dmark'ов GPU не прогрелся выше 14°С при температуре воды в системе 3°С.

Еще в заключение статьи мне хотелось бы выразить огромную благодарность всем, кто поспособствовал своими советами и добавлениями доведению материала до его нынешнего вида, особо хочется поблагодарить SergeyVLZ.

P.S. Надеюсь этот мини-гайд покажется кому-нибудь интересным и полезным , спасибо за прочтение
Комментарии, впечатления от прочитанного, критику и пожелания буду рад услышать здесь
P.P.S. За качество фотографий просьба сильно не пинать

С уважением , INS@NE
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают