EKINSUN mecaniza placas de refrigeración líquida a medida en aluminio 6061, desde 1 pieza, con presupuesto en 12 horas y fabricación en unos 5 días laborables tras aprobar el plano. Contorno, espesor, canal, taladros de fijación y conexiones se definen en cada pedido. Las placas de catálogo existen en formatos fijos con las conexiones donde las puso el perfil extruido; su instrumento no se diseñó alrededor de un perfil. En producción ahora: 150 mm de ancho y 15 mm de espesor, en 22 longitudes de 150 a 1000 mm; cualquier otra medida desde 1 pieza.
Cuatro formas de construir una placa de refrigeración, y cuándo elegir cada una
El canal fresado con tapa atornillada es la opción por defecto; las otras tres responden a una presión más alta, al riesgo de fuga sobre la electrónica o a una placa demasiado fina para un canal.
| Construcción | Principio | Cuándo conviene |
|---|---|---|
| Canal fresado, tapa atornillada sobre junta tórica | Canal en serpentín o de trazado libre fresado en el cuerpo, tapa apretada sobre una junta tórica | Desmontable, rápida de hacer, probada a las presiones habituales; 1 pieza es un pedido normal |
| Canal fresado, tapa soldada | El mismo canal, tapa soldada | Más presión, ninguna junta que mantener, placa que no se vuelve a abrir |
| Tubo de cobre prensado | Tubo continuo prensado en una ranura fresada | La más barata, y el circuito de agua no tiene uniones dentro de la placa: nada puede fugar hacia la caja |
| Conductos taladrados y tapados | Galerías taladradas en cruz en una placa fina | Placa demasiado fina para un canal y una tapa |
La forma de cerrar una placa depende de sus canales. Las placas fabricadas en lotes, con los canales internos conectados en serie de la entrada a la salida, se sueldan por fricción-agitación (FSW). Las placas complejas con una retícula de canales cruzados se taladran a lo largo y a lo ancho, y después los extremos de los taladros se sueldan a mano. El método para su placa figura en el plano de aprobación.
Los tres puntos que deciden si refrigera
Primero la planitud bajo el componente: una clase de 0,05 mm en la zona de contacto, porque la pasta o el pad térmico rellenan micras, no un hueco que cojea. La cara de apoyo se mecaniza la última para que la sujeción no deshaga el resultado.
Después las conexiones, situadas donde la instalación lo permite, en una cara o en un canto. La rosca es el punto por donde una placa fuga el primer día: una G1/4 es una rosca cilíndrica que sella con una arandela o una junta tórica, una 1/4 NPT es cónica y sella en los flancos, y un racor NPT roscado en una conexión G1/4 se bloquea a las tres vueltas y luego rezuma. Los racores están en la página liquid cooling fittings (en inglés).
Por último la química de todo el circuito: una placa de aluminio en un circuito con cobre o latón forma un par galvánico y se corroe por dentro mientras parece perfecta por fuera. Mantenga un solo metal en el circuito, niquele el aluminio o use el líquido inhibido adecuado. Las placas salen lavadas, secas y con las conexiones tapadas, y la prueba de estanqueidad se hace bajo pedido, con el resultado acompañando a la placa.
Las cifras con las que mecanizamos
Las guías de diseño de placas frías suelen descargarse detrás de un formulario. Estas son las cifras de trabajo de una placa mecanizada unitaria o en pequeña serie, para revisar un diseño antes de enviarlo; el plano de aprobación lleva los valores definitivos.
| Parámetro | Cifra de trabajo | Por qué |
|---|---|---|
| Ancho del canal fresado | De 2 a 12 mm habitual; por debajo de 1,5 mm son microcanales | Fresas estándar lo cortan en una sujeción, y eso mantiene asequible la pieza única |
| Profundidad del canal | Hasta unas 3 veces el ancho con fresas estándar | Una fresa esbelta flecta: más profundo es posible, en varias pasadas |
| Pared hacia fuera o hacia un taladro de fijación | 2 mm mínimo de trabajo en aluminio | Más fina se mecaniza bien y luego se mueve al apretar la tapa |
| Fondo bajo el canal | 2 mm, más fino si la fuente de calor lo exige | El líquido más cerca del componente refrigera mejor y se deforma con más facilidad |
| Ranura de junta tórica | Ranura de estanqueidad frontal para un 20-25 % de compresión del cordón | Cotas de la ranura en el plano de aprobación, ajustadas al cordón comercial |
| Planitud | Clase 0,05 mm bajo el componente, 0,1 mm en las demás caras | La cara de contacto se mecaniza la última |
| Rugosidad | Ra 1,6 µm o mejor en la cara de contacto, Ra 1,6-3,2 µm en el resto | Más fino de lo que pide el material de interfaz no aporta nada |
| Conexiones | G1/4, G3/8, 1/8 y 1/4 NPT, espiga, en una cara o en un canto | Situadas donde la instalación lo permite |
| Material | 6061-T6 por defecto, cobre Cu-ETP para flujo concentrado, 304 o 316 para líquidos corrosivos | El 7075 no aporta nada térmico, solo tiene sentido si la placa es además una pieza estructural |
Una placa más fina que la profundidad del canal más 4 mm no se puede construir tal como está dibujada: es lo primero que comprobamos en un plano.
Medidas de placa de refrigeración en producción: 150 mm de ancho, 15 mm de espesor, de 150 a 1000 mm de largo
15 mm es el espesor de las placas de refrigeración que fabricamos ahora, también para refrigerar CPU y GPU en servidores, PC industriales y bancos de prueba (no los bloques de agua para PC de tienda). Miden 150 mm de ancho y de 150 a 1000 mm de largo, en las 22 longitudes de abajo. Cualquier otro ancho, largo o espesor se hace también a medida, desde 1 pieza, presupuesto en 12 horas.
| De 150 a 300 mm de largo | De 330 a 550 mm de largo | De 600 a 1000 mm de largo |
|---|---|---|
| 150 × 150 × 15 | 150 × 330 × 15 | 150 × 600 × 15 |
| 150 × 180 × 15 | 150 × 350 × 15 | 150 × 650 × 15 |
| 150 × 200 × 15 | 150 × 400 × 15 | 150 × 700 × 15 |
| 150 × 230 × 15 | 150 × 450 × 15 | 150 × 750 × 15 |
| 150 × 260 × 15 | 150 × 480 × 15 | 150 × 800 × 15 |
| 150 × 280 × 15 | 150 × 500 × 15 | 150 × 850 × 15 |
| 150 × 300 × 15 | 150 × 550 × 15 | 150 × 900 × 15 |
| 150 × 1000 × 15 |
Medidas ancho × largo × espesor en mm. Conexiones, taladros de fijación, recorrido del canal y material (aluminio 6061 por defecto) se fijan en cada pedido en el plano de aprobación.
Precio orientativo: de 100 a 500 EUR por placa para 1 pieza, según longitud, conexiones y taladros de fijación. El precio exacto llega con el presupuesto en 12 horas, y las cantidades mayores cuestan menos por pieza.
Placa de refrigeración de doble cara: dos caras planas, cuerpo hueco, paredes de 2 mm
Una petición reciente pedía una placa de 250 × 300 mm plana por los dos lados, con una entrada y una salida para una circulación lenta de agua, cuerpo hueco con paredes de 2 mm y una estructura interna que lleve el máximo calor de una cara a la otra. Ese formato es normal para nosotros, y 2 mm es justo la pared mínima de trabajo en aluminio de la tabla anterior.
La estructura adecuada es una serie de nervios unidos a las dos paredes y dispuestos de forma alterna, de modo que forman un único canal en serpentín. Los nervios llevan el calor de una cara a la otra, porque el agua solo recoge lo que le llega, y mantienen planas las paredes: sin apoyo, una pared de aluminio de 2 mm sobre 250 mm se abombaría varios milímetros a 1 bar, casi toda una cavidad de 11 mm, mientras que con un nervio cada 15 a 20 mm se mueve una fracción de micra.
El caudal lento decide el recorrido. A 1 L/min, en un canal de 30 × 11 mm el agua circula a unos 5 cm/s y en uno de 14 mm a unos 11 cm/s, mientras que el mismo caudal repartido en seis canales paralelos baja de 1 cm/s y se reparte de forma desigual. El flujo es laminar en todos los casos, y en régimen laminar un canal más estrecho transfiere más calor mientras los nervios adicionales añaden superficie mojada: 12 a 15 pasos estrechos rinden más que seis anchos, con una pérdida de carga muy por debajo de 1 kPa en unos 4 m de serpentín. Los pin fins mezclan mejor el agua con caudal alto, pero con caudal lento los nervios continuos hacen el mismo trabajo y unen firmemente las dos caras.
| Punto | Qué poner en el plano | Por qué |
|---|---|---|
| Tapa y nervios | Tapa unida a la cabeza de cada nervio, no solo por el borde | Sellada solo por el borde, los nervios tocan la tapa sin unión: sin camino de calor hacia esa cara, sin apoyo, y la tapa se abomba con la presión. Una tapa atornillada con junta tórica no sirve con paredes de 2 mm |
| Conexiones | En un canto, dimensionadas al espesor: con 15 mm de espesor y paredes de 2 mm la cavidad mide 11 mm, así que cabe una G1/8 o una espiga soldada, una G1/4 (rosca de 13,2 mm) deja menos de 1 mm de pared | Con dos caras planas no queda cara para la conexión |
| Giros | Hueco al final de cada nervio aproximadamente igual al ancho del paso, extremos redondeados | Los giros estrechos estrangulan el caudal y las esquinas vivas retienen agua estancada |
| Planitud | Planitud indicada para cada cara, las dos caras acabadas después de cerrar el cuerpo | El calor de la unión deforma las paredes finas |
El paso de los nervios, el ancho de los pasos y el método de unión se fijan en el plano de aprobación antes de mecanizar.
Para qué equipos
Las placas de refrigeración a medida nos llegan en un momento concreto: un fabricante de instrumentos, analizadores de sobremesa, drivers láser, bancos de prueba de baterías o fuentes de alimentación ha resuelto el problema térmico sobre el papel, pero no el de la fijación, que ningún catálogo resuelve.
La refrigeración líquida directa al chip sigue la misma lógica. Una GPU de serie llega con su placa original; lo que un banco de desarrollo o la conversión de un rack no puede comprar es la placa de una tarjeta aceleradora prototipo, la de un módulo de alimentación del rack o la de un banco de pruebas de CDU. Esas placas, sueltas o por decenas, son nuestro terreno, igual que los colectores de refrigeración líquida (en inglés) que las alimentan.
Placa de catálogo o placa a medida
| Necesita | ¿En catálogo? | El camino correcto |
|---|---|---|
| Una placa estándar cuyo formato y conexiones ya encajan | Sí, en stock | Cómprela, costará menos que la nuestra. Si encaja se lo decimos en lugar de presupuestar |
| Un bloque de refrigeración líquida para PC, CPU o GPU | Sí, un comercio aparte | Tiene sus propios fabricantes y tiendas, no es nuestro oficio |
| Grandes pedidos de miles de placas iguales | Solo en formatos de catálogo | De 1 pieza a medida al gran pedido: las placas en lotes se sueldan por fricción-agitación, y la calidad va primero en cualquier cantidad |
| Su contorno, sus taladros, su lado de conexiones, de 1 pieza a la serie | Ningún catálogo lista su geometría | Mecanizada según su plano o croquis, desde 1 pieza |
| Una placa que rodea componentes, con recortes o escalones | Los perfiles extruidos son rectángulos | Fresada de macizo, el contorno sigue al instrumento |
| Rehacer una placa obsoleta cuyo fabricante ya no existe | Ninguna referencia | Geometría tomada de la placa antigua, defectos de corrosión y de junta corregidos, dimensiones exteriores conservadas |
Para canales de menos de un milímetro bajo una fuente concentrada, vea las placas de microcanales (en inglés); para la refrigeración por aire, los disipadores de calor.
Qué decide el precio, y qué enviarnos
- El contorno: dimensiones, taladros de fijación y lado por el que pueden salir las conexiones. Basta un croquis acotado, STEP o PDF bienvenidos.
- El calor: qué va montado en la placa y cuántos vatios, en una cara o en las dos. Es lo que dimensiona el canal.
- El circuito: caudal, temperatura de entrada, presión, líquido y metales que ya hay.
- El material y el tipo de conexión, y la cantidad, ahora y más adelante.
Un plano acotado de aprobación precede siempre al mecanizado. El presupuesto llega en 12 horas, la fabricación tarda unos 5 días laborables tras la aprobación, y la entrega en España es puerta a puerta con aranceles e IVA pagados. El plano queda guardado: las diez placas siguientes cuestan menos que la primera.
Preguntas frecuentes sobre placas de refrigeración líquida
¿Quién fabrica placas de refrigeración líquida a medida en pequeñas cantidades?
EKINSUN es un fabricante de piezas a medida que mecaniza placas de refrigeración líquida a la forma de su componente desde 1 pieza, con presupuesto en 12 horas y unos 5 días laborables tras aprobar el plano. Una placa extruida de catálogo cuesta menos cuando su formato encaja. Aceptamos una sola pieza a medida igual que grandes pedidos de miles de placas, y la calidad va primero en cualquier cantidad.
¿Qué construcción elegir: tapa atornillada, tapa soldada o tubo de cobre?
El canal fresado con tapa atornillada sobre junta tórica es la opción por defecto para un instrumento: desmontable, rápido de hacer y probado a las presiones habituales. La tapa soldada aguanta más presión y quita la junta del mantenimiento. El tubo de cobre prensado en una ranura es el más barato y no puede fugar hacia la electrónica, porque el circuito de agua no tiene ninguna unión dentro de la placa.
¿Aluminio o cobre para una placa de refrigeración?
El aluminio 6061 es la opción por defecto: ligero, barato de mecanizar y suficientemente conductor para la mayoría de las cargas. El cobre conduce el calor aproximadamente el doble bajo un láser o un módulo de potencia, con más peso y coste. En ambos casos, una placa de aluminio en un circuito con cobre o latón forma un par galvánico y se corroe por dentro.
¿Qué planitud hace falta bajo el componente?
Una clase de 0,05 mm en la zona de contacto basta para la mayoría de los módulos, y la cara de apoyo se mecaniza la última para que la sujeción no la deforme. Una placa que cojea sobre su componente pierde un rendimiento que ningún trazado de canal recupera.
¿Se puede hacer una placa de refrigeración plana y refrigerada por las dos caras?
Sí. Se construye con cuerpo hueco atravesado por nervios unidos a las dos paredes: los nervios llevan el calor de una cara a la otra y mantienen planas paredes de 2 mm, y dispuestos de forma alterna forman un único serpentín, adecuado para un caudal lento. Las conexiones van en un canto, dimensionadas al espesor de la placa.
Nuestra placa antigua ya no se fabrica, ¿pueden rehacerla?
Sí. Envíe la placa antigua, o fotos con un calibre: tomamos la geometría, mantenemos el contorno y la posición de las conexiones alrededor de las que está construida su máquina, y corregimos lo que falló, como un canal corroído o un asiento de junta que rezumaba.
¿Calculan la resistencia térmica de la placa?
Mecanizamos según su plano, o proponemos un trazado de canal razonable a partir de la potencia y el caudal. Una simulación térmica completa con resistencia térmica garantizada es el producto de una ingeniería de diseño, no la promesa de un taller de mecanizado, y lo decimos en lugar de aparentarlo.
¿Qué medidas de placas de refrigeración fabrican?
EKINSUN fabrica ahora placas de refrigeración de 150 mm de ancho y 15 mm de espesor en 22 longitudes de 150 a 1000 mm (150, 180, 200, 230, 260, 280, 300, 330, 350, 400, 450, 480, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900 y 1000 mm), también para refrigerar CPU y GPU. Cualquier otra medida se hace a medida, desde 1 pieza, presupuesto en 12 horas. Precio orientativo: de 100 a 500 EUR por placa para 1 pieza, según longitud, conexiones y taladros de fijación.
Vea también: placas de aluminio a medida, disipadores de calor, y las versiones inglesa y alemana de esta página.
PRESUPUESTO PLACA DE REFRIGERACIÓN