Как изготовить коллекторы для стойки? | Коллекторы для жидкостного охлаждения

По мере расширения присутствия центров обработки данных в таких областях, как искусственный интеллект (ИИ), облачные вычисления и высокопроизводительные вычисления (ВВП), технология жидкостного охлаждения стала определяющим решением для управления растущими тепловыми нагрузками. Хотя основное внимание отрасли часто уделяется жидкостным охлаждающим пластинам и блокам распределения охлаждающей жидкости (БОПЖ), стоечный коллектор не менее важен. Он обеспечивает стабильное распределение охлаждающей жидкости, позволяет осуществлять горячую замену серверов и поддерживает архитектуру стоек высокой плотности, гарантируя бесперебойную и эффективную работу всего объекта.

Что такое Rack Manifold?

Распределительный коллектор для стойки — это высокоточный узел распределения жидкости, предназначенный для управления тепловыми процессами. Благодаря оптимизированной гидравлической системе он использует жидкость в качестве охлаждающей среды для эффективного распределения потока к каждому серверу или устройству, нуждающемуся в охлаждении. Его сложная конструкция внутренних каналов обеспечивает равномерное и быстрое распределение охлаждающей жидкости по каждому теплоотводящему элементу, эффективно отводя тепло и поддерживая низкие, стабильные рабочие температуры.

Изображение кредита: сгибать

Преимущества

• Превосходное рассеивание тепла: благодаря использованию жидкой среды для теплопроводности, система обеспечивает коэффициент теплопередачи, значительно превосходящий аналогичные системы с воздушным охлаждением.
• Исключительная стабильность: каждое устройство производится и собирается в чистых помещениях класса ISO и проходит 100% проверку на герметичность с использованием гелия для предотвращения утечки жидкости.
• Высокая масштабируемость: возможность конфигурации в виде одно- или двухблочных коллекторов. Одноблочные устройства поддерживают стойки мощностью 10–30 кВт с менее чем 12 портами; двухблочные устройства разработаны для высокоплотных стоек мощностью 50–120 кВт с более чем 16 портами.
• Упрощенное развертывание и техническое обслуживание: оснащен встроенной автоматической системой вентиляции для работы без доступа воздуха и поддерживает онлайн-обслуживание.

Почему многообразие важно

Коллектор для стеллажей обеспечивает максимальную эффективность работы стеллажей высокой плотности, подавая охлаждающую жидкость именно туда, где она необходима. Он гарантирует стабильные скорости потока и тепловые характеристики для каждого устройства, одновременно снижая падение давления за счет параллельных каналов потока.

Интеграция быстроразъемных соединений (QD) имеет центральное значение для модульной конструкции стоек и обеспечения непрерывной работы. Эти соединители используют архитектуру «папа-мама», оба оснащены функциями перекрытия потока жидкости. При включении устанавливается контур подачи жидкости к охлаждающей пластине; при выключении поток мгновенно прекращается без утечек, что позволяет добавлять, удалять или модернизировать серверы без остановки всей системы. Эта синергия с насосными системами (например, блоками распределения питания) оптимизирует использование пространства и доступ для технического обслуживания, сохраняя при этом надежную гидродинамику.

Выбор материалов для коллектора стойки

Коллекторы для холодильных установок рассчитаны на срок службы от 10 до 25 лет, поэтому для их изготовления требуются материалы, сохраняющие физическую и химическую стабильность при постоянных нагрузках. Выбор материала определяет как структурную целостность, так и электрохимический баланс контура охлаждения.

Металлические материалы

• Нержавеющая сталь 304/304L/316L: мировой эталон для коллекторов. Нержавеющая сталь 304L имеет пониженное содержание углерода, что предотвращает осаждение карбидов во время сварки и, следовательно, исключает межкристаллитную коррозию. нержавеющая сталь 316L Содержит молибден, обеспечивающий превосходную устойчивость к точечной коррозии в условиях высокой влажности или колебаний качества охлаждающей жидкости.

• Алюминиевый сплав 6061: ценится за свою легкость и высокую теплопроводность. Однако он очень подвержен гальванической коррозии в контурах, содержащих медь или золото. Алюминиевые коллекторы требуют внутреннего анодирования и добавления высококонцентрированных ингибиторов коррозии в охлаждающую жидкость.

Полимерные материалы

В условиях низкого давления или в средах, чувствительных к ионам металлов, используется ПВДФ (поливинилиденфторид). ПВДФ химически инертен и имеет сверхгладкие внутренние стенки, которые препятствуют росту бактериальных биопленок. Он также соответствует требованиям пожарной безопасности для центров обработки данных, таким как UL 94 V-0.

Инженерные приложения

Коллектор является ключевым компонентом решений для жидкостного охлаждения центров обработки данных в трех основных сценариях:

• Кластеры вычислительной мощности высокой плотности: разработаны для крупных центров искусственного интеллекта и обеспечивают распределение выходного потока CDU на охлаждающие пластины с точностью потока ± 2%. Такая точность предотвращает локальный перегрев графических и центральных процессоров, поддерживая стабильную работу шкафов мощностью более 100 кВт.
• Решения для периферийных центров обработки данных: Требуются легкие, миниатюрные конструкции коллекторов, обеспечивающие высокоточную регулировку потока и стабильного давления в условиях ограниченного пространства.
• Специализированные объекты: В военных или исследовательских целях коллекторы должны соответствовать дополнительным требованиям к помехоустойчивости и коррозионной стойкости к воздействию окружающей среды, часто с использованием специальных охлаждающих сред.

Производство коллекторов для стоек

Изготовление высокотехнологичных коллекторов основано на высокоточных методах, позволяющих минимизировать сопротивление жидкости и обеспечить целостность конструкции без утечек.

Обработка CNC

Отраслевой стандарт точности. Допуски на обработку составляют 0.05 мм, требования к полировке — Ra 0.8 мкм, а для высокоточных задач — до Ra 0.6 мкм. Гладкие поверхности крайне важны для стабилизации давления.

Кастинг

Идеально подходит для сложных многосекционных коллекторных конструкций. Точность литья поддерживается на уровне ± 0.1 мм. Отливки должны быть свободны от песчаных пор или пористости, которые ухудшают герметичность. Отжиг Это необходимо для устранения внутренних напряжений и повышения структурной устойчивости.

Вакуумная пайка

Приготовление осуществляется в вакууме без флюса для предотвращения окисления и загрязнения. Получаются высокопрочные герметичные соединения, подходящие для сложных схем протекания жидкости и сред высокого давления. Допуски при вакуумной пайке составляют 0.1 мм.

Обработка поверхности коллектора рейки

Для алюминиевых коллекторов анодирование позволяет создать плотную оксидную пленку (толщиной 5–20 мкм) с твердостью 300–500 HV, защищающую подложку от коррозии.

Для нержавеющей стали пассивация представляет собой химическую реакцию, в результате которой образуется пассивный слой (0.1–0.3 мкм). Это втрое увеличивает устойчивость материала к коррозии хлорид-ионами, что делает его идеальным для использования в средах, содержащих гликоль или деионизированную воду.

Электрополировка удаляет микроскопические поверхностные неровности посредством электрохимического растворения. Это позволяет повысить коррозионную стойкость более чем в 30 раз по сравнению со стандартной пассивацией, а также значительно снизить шероховатость поверхности.

Обеспечение качества и проверка

Для предотвращения отказов в полевых условиях обязательны строгие испытания (100% проверка):

• Давление и безопасность: Рассчитан на рабочее давление более 100 фунтов на квадратный дюйм (~6.9 бар). Должен пройти испытание на статическую прочность при давлении, в 3 раза превышающем номинальное.
• Гелиевая герметизация (ASTM E499): Готовая продукция проходит 100% гелиевое вакуумное тестирование. Малый размер молекул гелия обеспечивает обнаружение микротрещин, гарантируя абсолютную герметичность на протяжении всего срока службы.
• Контроль чистоты: Поскольку микроканалы холодной пластины имеют ширину всего несколько сотен микрон, коллекторы должны быть сертифицированы как свободные от сварочного шлака, металлической стружки или частиц износа уплотнений, чтобы предотвратить серьезные засоры системы.

Допуски и возможности станков с ЧПУ Getzshape

Компания Getzshape предоставляет высококачественные услуги по изготовлению деталей на станках с ЧПУ, обработке листового металла, электроэрозионной обработке, литью под давлением и многому другому. Возможности обработки с ЧПУ Ниже перечислены методы обработки коллекторов.