Лазерная сварочная машина Gantry для сервера ИИ жидкие холодные пластины: проницаемая медь и алюминиевая уплотнение

Тепловая проблема, стоящая за ИИ-серверами

Поскольку стойки GPU переходят с 400 Вт на 700 Вт и более на ускоритель, воздушное охлаждение достигло своего физического предела. Жидкостные холодовые пластины теперь являются стандартным тепловым интерфейсом для ИИ-серверов, стоек центров обработки данных и систем хранения энергии высокой плотности. Сама холодовая пластина, однако, хороша настолько, насколько хороша ее герметизация: утечки в несколько микролитров в минуту достаточно, чтобы уничтожить лоток сервера, а единичное отверстие в медном шве длиной 2000 мм может привести к провалу всего гелиевого теста на герметичность.

Этот проект документирует, как производственная линия лазерной сварки портального типа заменила сварку TIG для сверхдлинных медных и алюминиевых швов холодовых пластин, сочетая сварку с нулевой деформацией с герметичностью, обеспечиваемой гелием.

Задача клиента

Клиент производит тепловые модули для стоек ИИ-серверов и систем жидкостного охлаждения большой емкости для хранения энергии. Их существующий процесс TIG столкнулся с четырьмя проблемами:

• Сверхдлинные непрерывные швы — холодовые пластины для ИИ-серверов имеют длину от 1200 мм до 2400 мм, с микроканальными стенками толщиной всего 0,5 мм.
• Тепловые искажения — тепловая нагрузка TIG вызывала изгиб тонких пластин на 3–5 мм, закрывая микроканалы и требуя последующей механической обработки после сварки.
• Сбои при проверке на герметичность — прерывистая пористость вдоль шва приводила к отказу при гелиевом тесте на герметичность, особенно на соединениях медь-алюминий.
• Потолок пропускной способности — скорость герметизации TIG составляла примерно 0,4 м/мин, что делало сварочную станцию узким местом всей линии.

Решение: Производственная линия лазерной сварки портального типа

Hailei Laser сконфигурировала систему лазерной сварки гальванометрического типа портального типа вокруг корпуса холодовой пластины вместо того, чтобы прогонять пластину через стационарную машину. Портал с длинным ходом перемещает высокоточную сварочную головку с колебанием над оснасткой, с опциональной второй станцией, чтобы одна пластина сваривалась, пока загружается следующая.

Система использует волоконный лазер с длиной волны 1064 нм, сердцевиной волокна 0,6 мм и до четырех выходных каналов, с водяным охлаждением и питанием от сети 380 В ±10% / 50 Гц. Визуальный контроль CCD обеспечивает позиционирование с точностью до 0,1 мм и замкнутый контроль качества, а рецепт для каждой модели холодовой пластины хранится и вызывается по номеру модели.

Проверенная конфигурация процесса

Результаты производства

В таблице сравниваются исходный процесс TIG и портальная лазерная линия для одного семейства холодовых пластин. Цифры для лазера отражают подтвержденную возможность поставленной конфигурации; данные приемки заказчиком должны быть приложены к окончательному отчету.

Галерея проекта

Все фотографии ниже показывают одну и ту же портальную машину HL-ZJ-3000W.

Почему портальная архитектура выигрывает для холодовых пластин

• Движение отделено от заготовки. Пластина остается зажатой и ровной; движется только легкая головка, поэтому длинные швы не накапливают погрешность позиционирования.
• Тепловая нагрузка на порядок ниже, чем у TIG. Узкие сварные швы с небольшой зоной термического влияния сохраняют геометрию микроканалов неповрежденной.
• Колебательная сварка стабилизирует медь. Колебание луча расширяет ключевую полость и подавляет пористость, которую чистая медь обычно производит при 1064 нм.
• Опциональная двойная станция удваивает время безотказной работы. Загрузка происходит вне цикла сварки.

«Холодовая пластина — это сосуд под давлением с микроканалами. Если шов смещается, канал закрывается; если шов протекает, сервер выходит из строя. Лазерная сварка позволяет нам контролировать оба параметра одновременно».

Объем поставки и следующий шаг

Линия поставляется как полный производственный модуль: портальная рама, волоконный лазер мощностью 3000 Вт, сварочная головка с колебанием, CCD-камера, двухстанционное приспособление, чиллер и ПЛК с рецептами для моделей. Минимальный объем заказа — одна единица, срок поставки — 5–8 рабочих дней для стандартных конфигураций, оборудование упаковывается в прочные деревянные ящики с сертификацией CE и CCC.

Для холодовых пластин ИИ-серверов, поддонов аккумуляторных батарей электромобилей и модулей жидкостного охлаждения для хранения энергии отправьте нам чертеж вашей пластины, стек материалов и спецификацию течеискания. Наши инженеры предоставят рецепт сварки и компоновку оснастки, рассчитанную на ваш самый длинный шов.