Doelgroep: Industriële IoT-ingenieurs, hardwareontwerpers, ontwikkelaars van ingebedde systemen, inkoopmanagers op het gebied van automatisering, robotica en telecommunicatie.
De client
De uitdaging
De oplossing
De resultaten
De CPU-temperatuur daalde met 28 °C onder volledige verwerkingsbelasting, waardoor stabiele ventilatorloze werking mogelijk werd, een IP50-stofdichte classificatie werd bereikt en er gedurende 24 maanden inzet geen enkele thermische uitschakeling optreedde.
1. De uitdaging: ventilatorloze werking in stoffige fabrieksomgevingen
In moderne productiebedrijven is het implementeren van kunstmatige intelligentie (AI) aan de edge essentieel voor real-time kwaliteitsinspectie en machinevisie. Industriële omgevingen zijn echter berucht om hun vijandigheid.
De Edge AI-computer van onze klant maakte gebruik van krachtige processoren die onder volledige belasting aanzienlijke warmte genereren. De standaard stalen behuizing van de klant met ingebouwde koelventilatoren was binnen enkele maanden overwoekerd door een enorme hoeveelheid stof. Geleidende metaalspanen en fijn stof verstopten de ventilatoren en verzamelden zich op de printplaat (PCB), wat kortsluitingen, thermische daling van de CPU-prestaties (thermal throttling) en frequente systeemcrashes veroorzaakte.
[Standaard behuizing met ventilatorkoeling] ──(Fabrieksstof & metaalspanen)── [Verstopte ventilatoren, thermische daling van prestaties (92 °C) & systeemcrash]
Om te overleven, had het apparaat een 100% ventilatorloze, afgesloten behuizing nodig die warmte passief via de buitenwanden kon afvoeren, terwijl de interne printplaat (PCB) werd beschermd tegen geleidend stof.
2. Ontwerpen van de oplossing: De passief gekoelde chassischassis van aluminiumprofiel
Als gespecialiseerde OEM-fabriek ontwierp ons engineeringteam vanaf nul een geïntegreerd, hybride koelchassis, waarbij precisie-aluminiumprofielen en CNC-bewerking van plaatmateriaal .
Ons ontwerp: Geëxtrudeerde 6063-T5 aluminium lamellen + interne CNC-thermische blokken + lasergeknipte 5052 voorpaneel (ventilatorloos stofbestendig)
Hoogthermische extrusie
We hebben het hoofdlichaam geëxtrudeerd uit legering 6063-T5 aluminium, gekozen vanwege zijn hoge thermische geleidbaarheid (201 W/(m·K)) en mechanische stijfheid. Het buitenoppervlak is voorzien van op maat berekende, diepe koellamellen (koellichaam) om de warmteafvoer te maximaliseren. regio.
Interne CNC-thermische blokken
Met behulp van meervoudige CNC-freesbewerking hebben we op maat gemaakte interne aluminium steunblokken gefreesd die perfect contact maken met de processor en MOSFETs van de eigen PCB van de klant via hoogwaardige thermische pads. Hierdoor is een direct, lageresistente thermische verbinding gecreëerd van de chips naar de externe geëxtrudeerde lamellen.
Precieze aanpassing van plaatmetaalpanelen
De voor- en achterpanelen zijn gestanst uit aluminium kwaliteit 5052. Met behulp van geautomatiseerde vezellaserbewerking en CNC-freesbewerking hebben we nauwkeurige, vlijmscherpe I/O-poortuitcutten (DB9, RJ45, USB-C, HDMI) gerealiseerd, exact afgestemd op de poorten van de PCB.
Premium geanodiseerde oppervlakteafwerking
De uiteindelijke behuizing werd geanodiseerd in geborsteld zwart. Anodisatie verbetert niet alleen de oppervlaktehardheid en krasbestendigheid, maar verhoogt ook de thermische emissiviteit van het aluminiumoppervlak, waardoor de warmteafgifte-efficiëntie met 15% stijgt.
Strenge thermische en structurele validatie
Vóór massaproductie werden prototypebehuizingen getest in een thermische kamer onder gesimuleerde fabrieksbelastingsomstandigheden:
CPU Kerntemperatuur |
Volledige belasting tijdens burn-in (omgevingstemperatuur 35 °C) |
92 °C (throttling) |
64 °C (stabiel) |
28 °C temperatuurdaling - Voorkomt systeemvertraging. |
Stofbescherming |
IEC 60529 (IP50-classificatie) |
IP20 (Stof is binnengedrongen) |
IP50 (Stofdicht) |
Volledig afgedicht tegen geleidende metalen deeltjes. |
Thermische dissipatiesnelheid |
Stralings- en convectieanalyse |
N.v.t. |
99,2% efficiëntie |
Passieve warmteoverdracht die gelijkwaardig is aan actieve ventilatorontwerpen. |
Zoutspiraalweerstand |
ISO 9227 corrosietest |
N.v.t. |
Geslaagd (240 uur) |
Anti-corrosiecoating voorkomt oppervlakteoxidatie. |
Het effect: nul uitvaltijd, snellere marktschaling
De standaardisering op onze op maat gemaakte, geëxtrudeerde aluminium koellichamen heeft onze klant in staat gesteld hun aanbod van industriële hardware te transformeren:
100% onderhoudsvrij
: Door over te stappen op passieve, ventilatorloze koeling zijn hun edge-AI-eenheden niet langer afhankelijk van periodieke reiniging of vervanging van ventilatoren, waardoor onderhoudsbezoeken tot nul zijn gereduceerd.
3× langere levensduur
: Lagere chiptemperatuur tijdens bedrijf verlengde de MTBF (gemiddelde tijd tussen storingen) van de ingebedde printplaat (PCB) van 18 maanden tot meer dan 5 jaar.
Snelle schaalbare implementatie
: Met een stofdichte behuizing volgens IP50, duurzaamheid en zeer goede warmtegeleiding won de klant een omvangrijk contract voor de implementatie van meer dan 12.000 eenheden in zware CNC-bewerkingsinstallaties in Noord-Amerika en Duitsland.
Hebt u behoefte aan een hoogwaardige, op maat gemaakte koellichaam, een geëxtrudeerde aluminium behuizing of een op maat gesneden plaatmetaal-PCB-behuizing? In onze ISO 9001:2015-gecertificeerde fabriek bieden wij een complete all-in-oplossing, van het ontwerp van extrusiegereedschap tot CNC-bewerking en op maat afgewerkte oppervlakken.
Copyright © 2024 by Xiamen Tongchengjianhui Industry & Trade Co., Ltd. - Privacybeleid