Mở rộng quy mô làm mát trung tâm dữ liệu với DFM đúc mẫu chảy

Khi mật độ công suất tủ máy chủ vượt 100 kW, làm mát bằng chất lỏng đã chuyển từ một lựa chọn mới nổi thành yêu cầu thiết yếu của hạ tầng. Tuy nhiên, việc chuyển các ống góp chất làm mát phức tạp, cánh bơm và ống góp phân phối chất lỏng từ chế tạo nguyên mẫu sang sản xuất khối lượng lớn tạo ra những điểm nghẽn sản xuất tức thời. Gia công CNC truyền thống và các cụm hàn nhiều chi tiết gặp khó khăn với hình học dòng chảy bên trong, lượng phế liệu vật liệu lớn và rủi ro rò rỉ kéo dài.

Signicast giải quyết các thách thức này bằng cách áp dụng trực tiếp kỹ thuật thiết kế hướng đến khả năng sản xuất (DFM) cho các chi tiết làm mát đúc mẫu chảy trước khi khởi động chế tạo khuôn.

Tối ưu hóa từ sớm: DFM cho các chi tiết mạch chất lỏng chính xác

Đúc mẫu chảy mang lại sự tự do hình học vượt trội cho các mạch làm mát bằng chất lỏng, nhưng để tối đa hóa các lợi ích đó cần bắt đầu bằng sự hợp tác kỹ thuật từ sớm. Quy trình DFM của Signicast phân tích các mô hình CAD của chi tiết làm mát để giải quyết trước các ràng buộc về nhiệt, cơ học và dòng chảy:

• Tối ưu hóa đường dòng chảy và hình học bên trong: Bằng cách đánh giá độ đồng đều chiều dày thành và bán kính bên trong trong quá trình thiết kế lại, DFM loại bỏ các chuyển tiếp đột ngột gây sụt áp, cho phép tạo các kênh chất lỏng đúc liền, trơn tru mà không cần khoan lỗ sâu.
• Mô phỏng đông đặc & hệ thống rót: Phần mềm mô phỏng dòng chảy tiên tiến tối ưu vị trí cửa rót nhằm ngăn ngừa rỗ co ngót và khuyết tật nguội trong các vỏ kín chất lỏng, bảo đảm khả năng duy trì áp suất khi chịu tải bơm liên tục.
• Hợp nhất chi tiết: Nhiều đầu nối gia công, điểm nối ống và giá đỡ lắp đặt được hợp nhất thành một chi tiết đúc mẫu chảy gần với hình dạng cuối, loại bỏ các mối nối hàn vảy hoặc hàn dễ hỏng trên toàn bộ mạng lưới chất làm mát.
• Lựa chọn hợp kim theo ứng dụng: DFM cân bằng độ dẫn nhiệt và khả năng chống ăn mòn điện hóa – đánh giá thép không gỉ dòng 300, hợp kim nhôm chuyên dụng hoặc các hệ hợp kim niken phù hợp với chất lỏng điện môi hoặc hỗn hợp glycol-nước.

Loại bỏ rủi ro nhiệt và kết cấu thông qua hợp nhất

Trong các môi trường trung tâm dữ liệu mật độ cao, chỉ một rò rỉ chất lỏng cũng có thể làm ảnh hưởng đến phần cứng điện toán trọng yếu. Các ống góp phân phối lắp ráp và chi tiết bộ phân phối chất làm mát (CDU) phụ thuộc vào mối hàn thủ công hoặc mối nối ren, tạo ra các điểm ứng suất và rủi ro rò rỉ dưới các chu trình nhiệt lặp lại.

Chuyển đổi các kết cấu chế tạo nhiều chi tiết thành chi tiết đúc mẫu chảy một chi tiết sẽ loại bỏ hoàn toàn các mối nối cơ khí. Các chi tiết đúc hợp nhất mang lại độ bền kết cấu, độ giãn nở nhiệt có thể dự đoán và độ tin cậy không rò rỉ dưới áp suất vận hành liên tục. Việc tạo hình học gần với hình dạng cuối giới hạn gia công thứ cấp chỉ ở các bề mặt làm kín quan trọng và rãnh vòng đệm O-ring, giúp giảm chu kỳ gia công và chi phí trên mỗi đơn vị.

Đúc mẫu chảy tự động cho nhu cầu siêu quy mô

Thiết kế kỹ thuật một chi tiết làm mát tối ưu mới chỉ là một nửa mục tiêu; mở rộng quy mô để đáp ứng tiến độ triển khai siêu quy mô là nửa còn lại. Signicast tận dụng quy trình đúc mẫu chảy tự động, dòng chảy liên tục, giúp tránh thời gian chờ của phương thức sản xuất theo lô truyền thống.

Thông qua tạo mẫu nhanh, tạo vỏ gốm tự động và giám sát quy trình bằng máy tính, Signicast đẩy nhanh quá trình đưa thiết kế làm mát từ xác nhận DFM đến sản xuất hoàn chỉnh. Khi nhu cầu toàn cầu về làm mát trung tâm dữ liệu hiệu suất cao tăng nhanh, mô hình sản xuất có khả năng mở rộng này bảo đảm chiều dày thành đồng nhất, độ ổn định kích thước chặt chẽ và không có biến động chất lượng trong các đợt sản xuất khối lượng lớn.

Bằng cách tích hợp DFM đúc mẫu chảy vào các thiết kế nhiệt ban đầu, đội ngũ kỹ thuật có thể triển khai các hệ thống làm mát bằng chất lỏng hiệu năng cao hơn nhanh hơn, sạch hơn và với sự tin cậy hoàn toàn về kết cấu.