Maszyna do spawania laserowego Gantry do płyt chłodzonych cieczą serwerów AI: szczelne uszczelnianie miedzi i aluminium

Termiczne wąskie gardło serwerów AI

Gdy szafy GPU przechodzą z 400 W do 700 W i więcej na akcelerator, chłodzenie powietrzem osiągnęło swój fizyczny limit. Płyty zimne chłodzone cieczą są teraz standardowym interfejsem termicznym dla serwerów AI, szaf centrum danych i systemów magazynowania energii o dużej gęstości. Sama płyta zimna jest jednak tak dobra, jak jej uszczelnienie: wyciek kilku mikrolitrów na minutę wystarczy, aby zniszczyć tacę serwera, a pojedynczy otwór w miedzianym szwie o długości 2000 mm może spowodować awarię całego testu szczelności helem.

Ten projekt dokumentuje, jak linia produkcyjna do spawania laserowego bramowego zastąpiła spawanie TIG dla bardzo długich szwów płyt zimnych z miedzi i aluminium, łącząc spawanie bez deformacji z szczelnością na wyciek helu.

Wyzwanie klienta

Klient produkuje moduły termiczne dla szaf serwerów AI i systemów chłodzenia cieczą do magazynowania energii o dużej pojemności. Ich istniejący proces TIG borykał się z czterema problemami:

• Bardzo długie ciągłe szwy — płyty zimne dla serwerów AI mają długość od 1200 mm do 2400 mm, z mikrokanalikami o grubości zaledwie 0,5 mm.
• Zniekształcenia cieplne — wprowadzanie ciepła TIG powodowało wygięcie cienkich płyt o 3–5 mm, zamykając mikrokanaliki i wymuszając etap obróbki po spawaniu.
• Niepowodzenia testów szczelności — przerywana porowatość wzdłuż szwu powodowała odrzucenie w teście szczelności helem, szczególnie na połączeniach miedź-aluminium.
• Pułap przepustowości — uszczelnianie TIG działało z prędkością około 0,4 m/min, co czyniło stację spawalniczą wąskim gardłem całej linii.

Rozwiązanie: Linia produkcyjna do spawania laserowego bramowego

Hailei Laser skonfigurował system spawania laserowego galwanometrem typu bramowego wokół obudowy płyty zimnej, zamiast przepychać płytę przez stałą maszynę. Bramka o długim skoku przenosi precyzyjną głowicę spawalniczą typu wobble nad uchwytem, z opcjonalną drugą stacją, dzięki czemu jedna płyta jest spawana, podczas gdy następna jest ładowana.

System wykorzystuje laser światłowodowy 1064 nm z rdzeniem światłowodowym 0,6 mm i do czterech kanałów wyjściowych, chłodzony wodą i zasilany napięciem 380 V ±10% / 50 Hz. Wizualne monitorowanie CCD zapewnia pozycjonowanie z dokładnością do 0,1 mm i kontrolę jakości w pętli zamkniętej, a przepis dla każdego modelu płyty zimnej jest przechowywany i przywoływany według numeru modelu.

Zweryfikowana konfiguracja procesu

Wyniki produkcji

Tabela porównuje oryginalny proces TIG z linią laserową bramową na tej samej rodzinie płyt zimnych. Dane dotyczące lasera to zweryfikowana zdolność dostarczonej konfiguracji; dane akceptacji klienta powinny zostać dołączone do raportu końcowego.

Galeria projektu

Wszystkie poniższe fotografie przedstawiają tę samą maszynę bramową HL-ZJ-3000W.

Dlaczego architektura bramowa wygrywa w przypadku płyt zimnych

• Ruch jest oddzielony od przedmiotu obrabianego. Płyta pozostaje zamocowana i płaska; porusza się tylko lekka głowica, więc długie szwy nie gromadzą błędów pozycjonowania.
• Wprowadzanie ciepła jest o rząd wielkości niższe niż w przypadku TIG. Wąskie spoiny z małą strefą wpływu ciepła zachowują geometrię mikrokanalików.
• Spawanie typu wobble stabilizuje miedź. Oscylacja wiązki poszerza kluczowy otwór i tłumi porowatość, którą czysta miedź normalnie wytwarza przy 1064 nm.
• Opcjonalna podwójna stacja podwaja czas pracy. Ładowanie odbywa się poza cyklem spawania.

“Płyta zimna to naczynie ciśnieniowe z mikrokanalikami. Jeśli szew się przesunie, kanał się zamknie; jeśli szew przecieka, serwer umiera. Spawanie laserowe pozwala nam kontrolować oba jednocześnie.”

Zakres dostawy i następny krok

Linia jest dostarczana jako kompletna komórka produkcyjna: rama bramowa, laser światłowodowy 3000 W, głowica spawalnicza wobble, wizja CCD, uchwyt dwustanowiskowy, chłodziarka i sterownik PLC z przepisami dla modeli. Minimalna ilość zamówienia to jedna sztuka, dostawa wynosi 5–8 dni roboczych dla standardowych konfiguracji, a sprzęt jest pakowany w mocne drewniane skrzynie z certyfikatami CE i CCC.

W przypadku płyt zimnych serwerów AI, tac akumulatorów pojazdów elektrycznych i modułów chłodzenia cieczą do magazynowania energii, prosimy o przesłanie rysunku płyty, stosu materiałów i specyfikacji testu szczelności. Nasi inżynierowie zwrócą przepis spawalniczy i układ uchwytu dostosowany do najdłuższego szwu.