Cílová skupina: Inženýři průmyslového IoT, návrháři hardwaru, vývojáři vestavěných systémů, manažeři nákupu v oblasti automatizace, robotiky a telekomunikací.
Klient
Výzva
Řešení
Výsledky
teplota procesoru klesla o 28 °C při plném zatížení zpracováním, což umožnilo stabilní bezventilátorový provoz, dosažení třídy ochrany IP50 proti prachu a žádné tepelné vypnutí během 24 měsíců nasazení.
1. Výzva: Bezventilátorový provoz v průmyslových prostředích s vysokou úrovní prachu
V moderních výrobních závodech je nasazení umělé inteligence (AI) na hranici sítě klíčové pro reálné sledování kvality a strojové vidění. Průmyslová prostředí jsou však známá svou extrémní nepříznivostí.
Edge AI počítač našeho klienta využíval výkonné procesory, které při plné zátěži generovaly významné množství tepla. Jejich komerčně dostupné ocelové pouzdro se zabudovanými chladicími ventilátory trpělo masivním usazováním prachu uvnitř skříně. Během několika měsíců se větráky ucpaly vodivými kovovými třískami a jemným prachem a tento prach se usadil i na tištěné spojovací desce (PCB), což způsobovalo zkraty, tepelné omezení výkonu procesoru (CPU thermal throttling) a časté pády systému.
[Standardní pouzdro s chlazením ventilátorem] ──(Průmyslový prach a kovové třísky)── [Ucpané větráky, tepelné omezení výkonu (92 °C) a pád systému]
Aby zařízení přežilo, potřebovalo 100% bezventilátorové uzavřené pouzdro schopné pasivně odvádět teplo prostřednictvím svých vnějších stěn a zároveň chránit vnitřní tištěnou spojovací desku (PCB) před vodivým prachem.
2. Návrh řešení: Pasivně chlazené hliníkové extrudované pouzdro
Jako specializovaná OEM továrna navrhla naše inženýrská skupina od základů integrované hybridní chladicí pouzdro, které kombinuje přesných hliníkových profilů z extruze a ohýbání plechu a CNC obrábění .
Náš design: Tažené hliníkové chladiče z třídy 6063-T5 + vnitřní CNC tepelné bloky + laserem řezaný čelní panel z třídy 5052 (bezventilátorový a prachotěsný)
Vysokoteplotní tažení
Hlavní tělo jsme vyrobili tažením z hliníkové slitiny třídy 6063-T5, kterou jsme zvolili pro její vysokou tepelnou vodivost (201 W/(m·K)) a mechanickou tuhost. Na vnější povrchu jsou umístěny speciálně navržené, hluboké chladicí žebra (chladič), jež maximalizují odvod tepla. oblasti.
Vnitřní CNC tepelné bloky
Pomocí víceosého CNC frézování jsme vyrobili speciální vnitřní hliníkové podpěry, které dokonale přiléhají k procesoru a MOSFETům na proprietární tištěné spojové desce zákazníka prostřednictvím vysoce účinných tepelných podložek. Tím vznikla přímá tepelná cesta s nízkým odporem od čipů ke vnějším taženým chladičům.
Přesná přizpůsobená výroba panelů z plechu
Čelní a zadní panely byly vyraženy z hliníku třídy 5052. Pomocí automatického vláknového laserového řezání a CNC frézování jsme dosáhli přesných, bezostruhových vyříznutí výstupních portů (DB9, RJ45, USB-C, HDMI), která jsou dokonale přizpůsobena portům na tištěné spojové desce.
Premium povrchová úprava anodizací
Konečný kryt byl anodizován v pískově černé barvě. Anodizace nejen zvyšuje povrchovou tvrdost a odolnost proti poškrábání, ale také zlepšuje tepelnou vyzařovací schopnost hliníkového povrchu, čímž zvyšuje účinnost tepelného vyzařování o 15 %.
Důkladné tepelné a konstrukční ověření
Před sériovou výrobou byly prototypy krytů testovány v tepelné komoře za simulovaných podmínek zátěže továrního provozu:
CPU Jádrová teplota |
Zátěžový test při plném výkonu (okolní teplota 35 °C) |
92 °C (omezení výkonu) |
64 °C (stabilní stav) |
pokles teploty o 28 °C – Zabraňuje zpomalení systému. |
Ochrana před prachem |
IEC 60529 (krytí IP50) |
IP20 (Vniknutí prachu) |
IP50 (Prachotěsné) |
Úplně uzavřené proti vodivým kovovým částicím. |
Rychlost tepelného odvádění |
Zářivá a konvektivní analýza |
N/A |
99,2 % účinnost |
Pasivní přenos tepla odpovídající aktivním ventilátorovým konstrukcím. |
Odolnost vůči solnému rozprašování |
Korozní zkouška podle ISO 9227 |
N/A |
Splněno (240 hodin) |
Protikorozní povlak brání oxidaci povrchu. |
Důsledek: nulová prostojová doba, rychlejší rozšiřování na trhu
Standardizace na našich vlastních hliníkových chladicích pouzdrech s extrudovaným profilem umožnila našemu klientovi transformovat jeho průmyslové hardwarové nabídky:
100 % údržbou nevyžadující
: Přechodem na pasivní, bezventilátorové chlazení již jejich jednotky edge AI nevyžadují pravidelné čištění nebo výměnu ventilátorů, čímž se počet údržbách vyžadujících servisních volání snížil na nulu.
trojnásobné prodloužení životnosti
: Nižší provozní teploty čipů prodloužily střední dobu mezi poruchami (MTBF) vestavěného tištěného spoje (PCB) z 18 měsíců na více než 5 let.
Rychlá škálovatelná nasazování
: Díky prachotěsnému pouzdru s klasifikací IP50, odolnému a vysoce tepelně vodivému se klientovi podařilo získat rozsáhlou zakázku na nasazení více než 12 000 jednotek v továrnách s těžkými CNC obráběcími stroji v Severní Americe a Německu.
Potřebujete vysokovýkonné vlastní chladicí tělísko, hliníkové extrudované pouzdro nebo vlastní plechové pouzdro pro tištěný spoj (PCB) s přesným řezem? V naší továrně certifikované podle normy ISO 9001:2015 nabízíme kompletní jednozastávkové řešení – od návrhu nástrojů pro extruzi až po CNC obrábění a vlastní povrchové úpravy.
Všechna práva vyhrazena © 2024 Xiamen Tongchengjianhui Industry & Trade Co., Ltd. - Zásady ochrany soukromí