Cieľová skupina: Inžinieri priemyselného IoT, návrhári hardvéru, vývojári zabudovaných systémov, manažéri pre nákup v oblasti automatizácie, robotiky a telekomunikácií.
Zákazník
Výzva
Riešenie
Výsledky
teplota procesora klesla o 28 °C pri plnom výpočtovom zaťažení, čo umožnilo stabilný bezventilátorový prevádzkový režim, dosiahnutie ochrany proti prachu podľa stupňa IP50 a nulový počet tepelných vypnutí počas 24 mesiacov prevádzky.
1. Výzva: Bezventilátorový prevádzkový režim v továrňových prostrediach s vysokou koncentráciou prachu
V moderných výrobných závodoch je nasadenie umelej inteligencie (AI) na hrane kľúčové pre kontrolu kvality v reálnom čase a strojové videnie. Priemyselné prostredia však sú známe svojou extrémnou nepriateľskosťou.
Počítač Edge AI nášho klienta využíval vysokovýkonné procesory, ktoré pri plnom zaťažení generovali významné množstvo tepla. Ich komerčne dostupná oceľová skriňa so zabudovanými chladiacimi ventilátormi trpela masívnym hromadením prachu vo vnútri rámu. Už po niekoľkých mesiacoch vodivé kovové triesky a jemné prachové častice zablokovali ventilátory a usadili sa na plošnom spoji (PCB), čo spôsobilo skratky, tepelné obmedzovanie CPU a časté pády systému.
[Štandardná skriňa s chladením ventilátorom] ──(výrobný prach a kovové triesky)── [zablokované ventilátory, tepelné obmedzovanie (92 °C) a pád systému]
Aby zariadenie prežilo, potrebovalo 100 % bezventilátorovú, hermeticky uzavretú skriňu schopnú pasívne odvádzať teplo cez vonkajšie steny, zároveň však chrániť vnútorný plošný spoj (PCB) pred vodivým prachom.
2. Navrhovanie riešenia: Pasívne chladený hliníkový profilový rámový systém
Ako špecializovaná OEM výrobna navrhla naša inžinierska skupina od základov integrovaný hybridný chladiaci rámový systém, ktorý kombinoval presných hliníkových profilov a cNC obrábanie plechových dielov .
Náš dizajn: Vytlačené hliníkové chladiče zliatiny 6063-T5 + vnútorné CNC tepelné bloky + laserom rezaný predný panel zliatiny 5052 (bez ventilátorov, prachotesný)
Vysokoteplotné vytlačovanie
Hlavné teleso sme vytlačili z hliníkovej zliatiny 6063-T5, ktorá bola vybraná pre jej vysokú tepelnú vodivosť (201 W/(m·K)) a mechanickú tuhosť. Vonkajší povrch je vybavený špeciálne navrhnutými hlbokými chladiacimi rebrami (chladičom) na maximalizáciu odvádzania tepla. oblasti.
Vnútorné CNC tepelné bloky
Pomocou viaposícičného CNC frézovania sme vyrobili špeciálne vnútorné hliníkové podstavce, ktoré sa dokonale dotýkajú procesora a MOSFETov vlastnej PCB zákazníka prostredníctvom vysokovýkonných tepelných podložiek. Tým vznikla priama, nízkoodporová tepelná cesta od čipov k vonkajším vytlačeným chladiacim rebrom.
Presná personalizácia panelov z plechu
Predný a zadný panel boli vyrazené z hliníkovej zliatiny triedy 5052. Použitím automatického vláknového laserového rezača a CNC frézovania sme dosiahli presné, bezhrboľové vyrezanie otvorov pre vstupno-výstupné konektory (DB9, RJ45, USB-C, HDMI), ktoré sú presne prispôsobené konektorom na PCB.
Premium povrchová úprava anodizáciou
Finálna skriňa bola anodizovaná v matnej čiernej farbe. Anodizácia nielen zvyšuje tvrdosť povrchu a odolnosť voči poškrabaniu, ale tiež zvyšuje tepelnú vyžarovaciu schopnosť hliníkového povrchu, čím sa účinnosť tepelného vyžarovania zvýši o 15 %.
Prísna tepelná a štruktúrna validácia
Pred sériovou výrobou boli prototypové skrinky podrobené testovaniu v tepelnej komore za simulovaných podmienok závodnej záťaže:
CPU Jadrovná teplota |
Prevádzka pri plnom zaťažení (okolitá teplota 35 °C) |
92 °C (obmedzenie výkonu) |
64 °C (stabilný režim) |
teplotný pokles o 28 °C – Zabraňuje oneskoreniu systému. |
Ochrana proti prachu |
IEC 60529 (ochrana IP50) |
IP20 (Vstup prachu) |
IP50 (Prachotesné) |
Úplne uzatvorené proti vodivým kovovým časticiam. |
Rýchlosť odvádzania tepla |
Žiarenie a konvekčná analýza |
N/A |
99,2 % účinnosť |
Pasívny prenos tepla zodpovedajúci aktívnym ventilátorovým návrhom. |
Odolnosť voči solným sprškám |
Korózny test podľa ISO 9227 |
N/A |
Splnené (240 hodín) |
Protikorózny povlak bráni oxidácii povrchu. |
Dôsledok: Nulové výpadky, rýchlejšie rozširovanie na trhu
Štandardizácia na našich vlastných hliníkových chladičoch s extrudovaným profilom umožnila nášmu klientovi transformovať jeho ponuku priemyselného hardvéru:
100 % údržby bez potreby
: Prechodom na pasívne, bezventilátorové chladenie už ich jednotky hraničnej umelá inteligencie nepotrebujú pravidelné čistenie alebo výmenu ventilátorov, čím sa počet údržbových volaní znížil na nulu.
3-násobné predĺženie životnosti
: Nižšie prevádzkové teploty čipov predĺžili MTBF (priemerný čas medzi poruchami) zabudovaného tlačeného spojovacieho obvodu (PCB) z 18 mesiacov na viac ako 5 rokov.
Rýchla škálovateľná nasadenie
: Vďaka prachuodolnému puzdru s ochranou IP50, vysoko odolnému a vysoko vodivému sa klient dohodol na rozsiahlej zmluve na nasadenie viac ako 12 000 jednotiek v ťažkých CNC obrábacích závodoch v Severnej Amerike a Nemecku.
Potrebujete vysokovýkonný vlastný chladič, hliníkový profilovaný puzdrá alebo vlastné plechové puzdrá pre PCB? V našom zariadení certifikovanom podľa štandardu ISO 9001:2015 ponúkame komplexné kompletné riešenie „jedného okna“ – od návrhu nástrojov pre profilovanie až po CNC obrábanie a vlastné povrchové úpravy.
Všetky práva vyhradené © 2024 Xiamen Tongchengjianhui Industry & Trade Co., Ltd. - Zásady ochrany súkromia