Adapter le refroidissement des centres de données grâce au DFM du moulage à cire perdue

Alors que la densité des racks de serveurs dépasse 100 kW, le refroidissement liquide est passé d'une option émergente à une nécessité en matière d'infrastructure. Toutefois, le passage de collecteurs complexes de liquide de refroidissement, de roues de pompe et de collecteurs de distribution de fluide, des prototypes à la production en grande série, crée des goulots d'étranglement immédiats dans la fabrication. L'usinage CNC traditionnel et les ensembles soudés à plusieurs pièces peinent à gérer les géométries internes d'écoulement, les importantes chutes de matière et les risques chroniques de fuite.

Signicast relève ces défis en appliquant l'ingénierie de conception pour la fabrication (DFM) directement aux composants de refroidissement moulés à cire perdue avant le lancement de l'outillage.

Optimisation en amont : DFM pour les composants de circuits de refroidissement liquide de précision

Le moulage à cire perdue offre une liberté géométrique inégalée pour les circuits de refroidissement liquide, mais l'optimisation de ces avantages commence par une collaboration d'ingénierie précoce. Le processus DFM de Signicast analyse les modèles CAD des composants de refroidissement afin de résoudre en amont les contraintes thermiques, mécaniques et d'écoulement :

• Optimisation des parcours et géométries d'écoulement internes : En évaluant l'uniformité de l'épaisseur des parois et les rayons internes lors de la refonte, le DFM élimine les transitions abruptes qui provoquent des chutes de pression, permettant de créer des canaux de fluide moulés et lisses sans perçage de trous profonds.
• Simulation de solidification et des attaques : Un logiciel avancé de simulation d'écoulement optimise le positionnement des attaques afin d'éviter la porosité de retrait et les reprises froides dans les boîtiers étanches aux liquides, garantissant l'intégrité de l'étanchéité sous pression soumise aux sollicitations continues des pompes.
• Consolidation des composants : Plusieurs raccords usinés, jonctions de tubes et supports de fixation sont réunis dans une unique pièce moulée à cire perdue de forme quasi définitive, éliminant les joints brasés ou soudés sujets aux défaillances dans l'ensemble du réseau de refroidissement.
• Sélection d'alliages spécifique à l'application : Le DFM équilibre la conductivité thermique et la résistance à la corrosion galvanique, en évaluant les aciers inoxydables de série 300, les alliages d'aluminium spécialisés ou les compositions au nickel adaptés aux fluides diélectriques ou aux mélanges eau-glycol.

Éliminer les risques thermiques et structurels grâce à la consolidation

Dans les environnements de centres de données à haute densité, une seule fuite de fluide peut compromettre des équipements informatiques critiques. Les collecteurs de distribution assemblés et les composants des unités de distribution de liquide de refroidissement (CDU) reposent sur des soudures manuelles ou des raccords filetés, créant des points de contrainte et des risques de fuite lors de cycles thermiques répétés.

La conversion de fabrications en plusieurs pièces en pièces uniques moulées à cire perdue élimine entièrement les assemblages mécaniques. Les pièces moulées consolidées offrent une résistance structurelle, une dilatation thermique prévisible et une fiabilité sans fuite sous pression de fonctionnement continue. La production de géométries de forme quasi définitive limite l'usinage secondaire aux seules faces d'étanchéité critiques et aux gorges de joints toriques, réduisant les cycles d'usinage et les coûts unitaires.

Moulage à cire perdue automatisé pour la demande hyperscale

L'ingénierie d'un composant de refroidissement optimisé ne représente que la moitié de l'objectif : l'autre consiste à en accroître la production pour respecter les calendriers de déploiement hyperscale. Signicast s'appuie sur un processus de moulage à cire perdue automatisé et à flux continu qui évite les délais de fabrication traditionnels par lots.

Grâce au prototypage rapide, à la fabrication automatique de carapaces céramiques et à la surveillance informatisée des processus, Signicast accélère le passage des conceptions de refroidissement de la validation DFM à la production complète. Alors que la demande mondiale de refroidissement à haut rendement pour les centres de données s'accélère, ce modèle de fabrication évolutif assure une épaisseur de paroi constante, une stabilité dimensionnelle étroite et une dérive de qualité nulle sur les productions en grande série.

En intégrant le DFM du moulage à cire perdue dès les conceptions thermiques initiales, les équipes d'ingénierie peuvent déployer des systèmes de refroidissement liquide plus performants, plus rapidement, plus proprement et en toute confiance sur le plan structurel.