Waterblock CPU fai da te: 11 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Era da un po' che desideravo realizzare un blocco per il raffreddamento ad acqua della CPU e, dopo aver visto Linus di LinusTechTips realizzarne uno nella sua serie Scrapyard Wars, ho deciso che era giunto il momento di crearne uno mio. Il mio blocco è stato ispirato da Linus', con un paio di mie modifiche qua e là. Ho deciso di utilizzare una parte superiore in policarbonato trasparente invece della piastra in rame originale per visualizzare il blocco e il refrigerante personalizzati, nonché un sistema di montaggio rimovibile che ha consentito una gamma più ampia di dimensioni delle prese e soluzioni di montaggio personalizzate. Ho avuto la fortuna di avere accesso a un'officina completamente attrezzata per questo progetto, quindi ci sono alcune macchine che ho usato che potrebbero non essere molto comuni in un negozio di casa. Tuttavia, con un po' di creatività e pazienza si possono ottenere gli stessi risultati con alcuni semplici attrezzi manuali. L'unica macchina specializzata che sarebbe richiesta per questo progetto è un mulino CNC. Per mantenere questo istruibile a una lunghezza ragionevole, presumo una conoscenza di base sull'uso delle macchine che si trovano tipicamente in un'officina meccanica. Cominciamo!

Passaggio 1: materiali e strumenti

Materiali:

• Barra piatta in alluminio - 2" x 4" x 1/8" di spessore
• Barra piatta in alluminio - 2,125" x 2,125" x 1/2" di spessore
• Foglio di policarbonato trasparente - 2,125 "x 2,125" x 1/4" di spessore
• 10-24 UNC x 3/8" viti a esagono incassato Qtà. 4
• 6-32 UNC x 3/8" viti a testa svasata Qtà. 4
• Viti a testa bombata 8-32 UNC x 1 1/2" Q.tà 4
• 8-32 UNC Dadi esagonali Qtà. 4
• Foglio di schiuma artigianale
• Raccordi preferiti per il raffreddamento ad acqua: ho usato alcuni raccordi a compressione di Amazon

Nota: tutte le dimensioni dello stock sono dimensioni di taglio approssimativo. Fare riferimento ai disegni nel passaggio successivo per le dimensioni finali.

Nota anche la scelta del materiale per il tuo blocco principale. Assicurati di abbinarlo al resto del circuito dell'acqua per prevenire la corrosione. (Grazie, battiferro)

Utensili:

• Fresa CNC
• Mulino manuale
• Sega a nastro
• Trapano o trapano a colonna
• Punte da trapano - 0,103", 0,150", 0,2", 0,457"
• Punta per centratura o punta centrale
• 2 frese per flauto - 1/8", 1/2" (grazie, imakeembetter)
• Mulino di rivestimento
• svasatore
• File
• Coltello multiuso
• Governate
• Tappetino da taglio
• Rubinetto filettato per tubi G1/4-19
• 10-24 UNC Toccare
• 6-32 UNC Toccare

Passaggio 2: progettazione del blocco

Ho usato Autodesk Inventor per creare un modello 3D del blocco per aiutarmi a determinare le dimensioni finali del blocco e per generare il codice g per il CNC.

Il design generale del blocco ha una copertura in policarbonato trasparente che è montata su una base in alluminio e sigillata con una guarnizione. La base in alluminio ha una tasca lavorata contenente alette nella parte superiore dove scorre l'acqua, nonché un contorno attorno al fondo. Otto fori filettati vengono utilizzati per fissare la piastra superiore in policarbonato e i bracci di montaggio. I raccordi per il raffreddamento ad acqua sono filettati direttamente nella copertura superiore in policarbonato.

I bracci di montaggio sono rimovibili per consentire il fissaggio di bracci sostitutivi per adattarsi a diverse dimensioni di prese o un sistema di montaggio personalizzato per altri usi.

Durante la progettazione del blocco ho dovuto tenere a mente anche lo spazio libero per i componenti della scheda madre, nonché i limiti dei miei strumenti. Per ottenere il gioco corretto, ho progettato il blocco per avere un contorno profondo 3/8" x 1/4" fresato attorno al perimetro inferiore del blocco. Per gli utensili, ho deciso di utilizzare una fresa a candela da 1/8" per ottenere il maggior numero possibile di alette all'interno del blocco mantenendo una profondità ragionevole per la tasca. Tratterò questo aspetto in modo più dettagliato in seguito.

Passaggio 3: cancellare la copertura del blocco

Ho deciso di iniziare realizzando la copertura in policarbonato trasparente per il waterblock. Il materiale è stato tagliato alla dimensione di taglio grezzo sulla sega a nastro, quindi bloccato nel mulino per essere squadrato e lavorato alla dimensione finale di 2" x 2". Una volta che il blocco è stato lavorato alla sua dimensione finale, ho praticato i fori passanti negli angoli (0,2") e ho praticato e maschiato i fori di montaggio per i raccordi di raffreddamento ad acqua (G1/4-19, dimensione trapano maschio 0,457"). Ho usato un centro caricato nel mandrino per allineare il mio rubinetto e mantenere i miei fili quadrati alla parte (ultima immagine).

Passaggio 4: preparazione del blocco principale

Completata la copertura in policarbonato, sono passato al blocco principale. Per prima cosa ho portato il blocco alla sua dimensione finale di 2 "x 2" con il mulino, quindi ho eseguito un leggero passaggio di pulizia sulla superficie del blocco per rimuovere eventuali imperfezioni della superficie. Fare attenzione a non rimuovere troppo materiale durante il passaggio di pulizia per non influenzare il programma CNC in seguito. Se il blocco è troppo sottile, la taglierina sfonderà il fondo e rovinerà la parte.

Passaggio 5: fresatura CNC del blocco principale

Gli zeri per entrambi i programmi CNC si trovano nell'angolo in basso a sinistra del pezzo, quindi utilizzando un cercatore di bordi ho azzerato nella macchina. Una volta che l'utensile corretto (fresa da 1/8 ) è stato montato saldamente nel mandrino, ho caricato il programma per lavorare il serbatoio e l'ho lasciato funzionare.

Mentre la maggior parte delle frese a candela da 1/8 "ha solo una lunghezza di taglio di 3/8" (0,375"), sono stato in grado di spremere un extra di 0,025" dalla mia e fresare l'intera tasca profonda 0,4" nel programma. non hai voglia di spingere la taglierina, quindi sposta l'asse z verso l'alto di 0,025 "sopra la superficie del lavoro e azzera nuovamente la macchina. In questo modo il programma taglierà solo 0,375" nel materiale.

Una volta terminato il programma per il serbatoio, ho capovolto la parte, corretto i miei zeri ed eseguito il programma per il taglio del gioco sul retro del blocco.

Nota: questi file g-code hanno funzionato sul mio CNC (Tormach PCNC 1100), ma non posso garantire che funzionerà su altri. Assicurati di controllare il codice prima di eseguire il programma e assicurati che non provochi un arresto anomalo della macchina. Non mi assumo alcuna responsabilità per eventuali incidenti causati da questo codice.

Passaggio 6: lavorazione manuale del blocco principale

Dopo aver eseguito i programmi CNC, ho riportato il blocco principale alla fresa per finire di lavorarlo.

Per prima cosa ho fatto una leggera passata con una fresa per spianare per pulire la parte superiore del blocco e ottenere una finitura liscia per la guarnizione. Ho quindi individuato tutti i fori e li ho praticati con le dimensioni corrette del trapano per maschi (0,103" per 6-32 UNC e 0,150" per 10-24 UNC). Fatto ciò, ho messo il blocco in una morsa e ho tappato tutti i fori alla loro giusta dimensione.

Passaggio 7: lavorazione dei bracci di montaggio

I bracci di montaggio sono lavorati in alluminio spesso 1/8 , preferibilmente piatto. Tuttavia, ho avuto un po' di estrusione di rottami e quindi ho lavorato il mio con quello. Entrambi i metodi avrebbero prodotto lo stesso risultato.

Lo zero per i bracci di montaggio è anche nell'angolo in basso a sinistra, proprio come il blocco principale. Una volta che i bracci sono stati lavorati, li ho strappati dalle loro linguette di fissaggio e li ho limati lisci. I fori di montaggio per fissare i bracci al blocco principale sono stati quindi svasati per accettare le viti 6-32.

Passaggio 8: tagliare la guarnizione

Questo passaggio è facoltativo, poiché una guarnizione non è realmente necessaria. Un po' di sigillante siliconico sarebbe più che adeguato per sigillare il blocco, ma avere una guarnizione consente di smontare il blocco in seguito e sembra molto meglio di un mucchio di silicone.

Ho deciso di utilizzare la normale schiuma artigianale del negozio di dollari per realizzare la guarnizione per una serie di motivi. È un materiale piuttosto morbido e abbastanza spesso da consentirgli di comprimersi e modellarsi per adattarsi alla forma del blocco e della piastra di copertura, ottenendo una tenuta ermetica. È anche prontamente disponibile, facile da lavorare e piuttosto economico.

Premendo la parte superiore del blocco nella schiuma artigianale si crea una rientranza nella forma esatta del blocco e ho usato questo contorno per ritagliare la guarnizione. È molto più semplice che provare a creare un modello dal blocco e trasferire la forma, e utilizzando il blocco stesso per contrassegnare i tagli c'è una probabilità molto inferiore di errore.

Devono essere tagliati solo il serbatoio e i quattro fori angolari, perché le viti 6-32 più piccole non passano attraverso la guarnizione, quindi non è necessario praticare fori per quelle. Una volta che la guarnizione è stata tagliata, l'ho posizionata sopra il blocco per verificare che tutto fosse allineato.

Passaggio 9: assemblaggio del blocco

Ora che tutte le parti sono state realizzate, è il momento di assemblare il blocco!

Ho iniziato ripulendo tutte le parti per assicurarmi che non ci fossero contaminanti nel mio blocco. Una volta accertato che tutto fosse pulito, ho fissato i bracci di montaggio con le viti a testa svasata 6-32. Dopo averli montati, ho allineato la guarnizione e il coperchio trasparente in alto. Le viti 10-24 sono state quindi utilizzate per fissare il coperchio e i raccordi sono stati gli ultimi a essere avvitati. Fare riferimento al diagramma esploso nel passaggio 2 per la configurazione completa dell'assemblaggio.

Passaggio 10: test di tenuta

Collega il blocco a un circuito dell'acqua autonomo, lontano da qualsiasi dispositivo elettronico e preferibilmente in un secchio per catturare eventuali perdite. Ho messo il mio in una grande insalatiera su un pezzo di carta assorbente in modo da poter dire se fosse fuoriuscito in qualsiasi momento.

Lascia che il ciclo funzioni per almeno 24 ore (più a lungo è meglio è) per assicurarti che non ci siano perdite nel blocco.

Passaggio 11: montaggio del blocco

Prima di tutto, prima che la comunità PCMR inizi a tirarsi fuori i capelli e a pubblicare un sacco di commenti, so che questa è una scheda madre Intel di serie e non ha senso raffreddarla ad acqua, ma la sto solo usando come modello e non lo sono installando effettivamente un loop su questa scheda. Detto questo, montiamo il blocco!

Fissare le viti 8-32 attraverso i fori di montaggio sulla scheda madre. Applicare il composto termico preferito e quindi far scorrere il blocco sulle viti. Le viti dovrebbero adattarsi perfettamente alle fessure nei bracci di montaggio. Avvitare i dadi esagonali finché non toccano appena la parte superiore dei bracci di montaggio, quindi stringerli con le dita negli angoli opposti. Assicurati che ci sia una pressione uniforme sul socket della CPU e che il blocco sia piatto sulla superficie della CPU. Il blocco dovrebbe essere abbastanza stretto da non muoversi, ma non così stretto da flettere la scheda madre e/o i bracci di montaggio.

Alla fine potrei creare un backplate adeguato per il blocco CPU, ma per ora è abbastanza buono. Se mai ne faccio uno, aggiornerò questo istruibile con i passaggi necessari.

Congratulazioni, hai appena completato il tuo waterblock personalizzato!

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