Em 2024, o mercado global de refrigeração de data centers excedeuUS$ 20 bilhõese está projetado para atingirUS$ 48 bilhões até 2030.
O único motor por trás deste crescimento é oaumento explosivo no consumo de energia do servidor de IA.
- Potência do servidor tradicional: 300–500 W
- Servidor GPU NVIDIA H100:10.000 W+ por unidade
- Limite de resfriamento de ar: ~1.000 W/U
- Capacidade de refrigeração líquida:5.000–20.000 W/Ufacilmente manuseado
O resfriamento do ar atingiu seu limite físico. As placas frias líquidas (LCPs) tornaram-se a solução de resfriamento padrão para servidores de alto desempenho.
A usinagem CNC de placas frias líquidas está entre os componentes mais desafiadores que a Trumony domina há mais de 19 anos.
Este artigo analisa sistematicamente a lógica de usinagem CNC para placas frias líquidas de servidor – desde o projeto estrutural e seleção de materiais até desafios de processamento e controle de qualidade.
UMPlaca Fria Líquida (LCP)é uma placa de metal com canais de fluxo internos. O líquido refrigerante (água, água glicol ou fluido especial) circula internamente para remover o calor das CPUs, GPUs, módulos de energia e outras fontes de calor.
| Métrica | Definição | Alvo típico (servidores de IA de ponta) |
|---|---|---|
| Resistência Térmica | Aumento de temperatura por watt de calor | < 0,05 °C/W |
| Queda de pressão | Perda de pressão do fluido fluindo | < 30 kPana vazão padrão |
Essas duas métricas são mutuamente restritas: microcanais mais densos reduzem a resistência térmica, mas aumentam drasticamente a queda de pressão, exigindo bombas mais potentes.
A precisão da usinagem CNC determina diretamente se essas metas serão atingidas.
A solução CNC mais popular. Os canais de fluxo são fresados diretamente em placas de alumínio ou cobre e depois selados com uma placa de cobertura por meio de brasagem ou ligação por difusão.
- Vantagens: flexibilidade de design, fácil personalização, alta precisão
- Dimensões típicas do canal: largura 1–5 mm, profundidade 1–10 mm
- Desafio CNC: verticalidade extremamente alta da parede lateral para grandes relações entre profundidade e diâmetro
Largura do canal< 1 mm, até 0,2–0,5 mm, amplamente utilizado em GPUs de última geração e coolers de módulos de potência.
- Vantagens: grande área de troca de calor, resistência térmica ultrabaixa
- Desafio CNC: requer ferramentas ultrafinas (0,3–0,5 mm de diâmetro); controle de vibração crítica
- Equipamento: centros de usinagem de precisão de alta velocidade, velocidade do fuso> 20.000 RPM
Matrizes de pinos densos (1–3 mm de diâmetro) usinados na placa de base; o refrigerante flui ao redor dos pinos para melhorar a transferência turbulenta de calor.
- Vantagem: eficiência de transferência de calor 20–40% maior do que os tipos de canal com a mesma queda de pressão
- Processos: fresagem CNC ou EDM
Folha de alumínio dobrada em aletas e depois soldada em canais de fluxo, comuns em módulos IGBT de alta potência.
- Função CNC: principalmente usinar a estrutura
- Desafio de soldagem:taxa de vazios de brasagem < 5%
- 6061-T6: melhor desempenho geral, boa usinabilidade, baixo risco de empenamento
- 6063-T5: para extrusão; preferido para perfis complexos
- 1060 Al puro: maior condutividade térmica (> 200 W/m·K), menor resistência; ideal para aplicações em paredes finas e altas temperaturas
Condutividade térmica superior; ideal para contato direto com chips de alto fluxo de calor.
- Parte inferior (contato CPU/GPU): inserção de cobre (transferência máxima de calor)
- Estrutura principal: liga de alumínio (redução de peso)
- União: ajuste por pressão + graxa térmica ou ligação por difusão
Espessura da parede normalmente0,8–2mm; facilmente deformado por forças de corte.
Controles de Trumônio:
- Acessórios de mandril a vácuo ou enchimento de liga de baixo ponto de fusão para evitar deformação de fixação
- Desbaste com0,3mmsubsídio de estoque; envelhecimento natural 24 horas antes de terminar
- Profundidade de corte de acabamento≤ 0,1mm; taxa de alimentação reduzida para 30% do normal
- Sulcos profundos:refrigerante de alta pressão através da ferramenta (> 30 bar)para evitar o novo corte de cavacos
- Microcanais: usinados emoficina com temperatura controlada (±1 °C)para eliminar a distorção térmica
A planicidade das superfícies de vedação da base e da tampa afeta diretamente a estanqueidade.
Capacidade de Trumonia:planicidade0,005 milímetrosapós retificação de precisão, atendendo aos requisitos de ligação por difusão.
As portas de entrada/saída usam roscas NPT/G (BSPP) ou conectores rápidos personalizados com requisitos rígidos de precisão.
Não são permitidos cavacos dentro dos canais de fluxo (risco de danos à bomba ou entupimento dos microcanais).
Processo de limpeza Trumony:
- Limpeza ultrassônica (40 kHz, 15 min)
- Purga de ar de alta pressão (0,5 MPa, alternando todas as portas)
- Lavagem com água deionizada
- Inspeção endoscópica
- Teste de pressão (2× pressão de trabalho, mantenha 30 min)
Detecção de vazamento no espectrômetro de massa de hélio:< 1×10⁻⁹ Pa·m³/s
Bloco aquecedor + sensores de temperatura para verificar o desempenho da resistência térmica.
Medidor de vazão + sensor de pressão diferencial para confirmar a ausência de entupimento ou deformação nos canais internos.
- 22 anos de experiência em usinagem CNC de precisão
- Processo completo: Fresamento CNC → limpeza → brasagem a vácuo / FSW → tratamento de superfície → teste
- Precisão de microcanais, alta planicidade, vazamento zero, alta limpeza
- Atendendo clientes de refrigeração de servidores, eletrônicos industriais e dispositivos médicos nos EUA, na Alemanha e em todo o mundo
- Servidores de IA e computação de alto desempenho (HPC)
- Sistemas de refrigeração líquida para data centers
- Eletrônica de potência EV e gerenciamento térmico de bateria
- Módulos de energia industriais e equipamentos médicos
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Resfriamento líquido direto (DLC)
Líquido refrigerante direcionado diretamente para a parte traseira do cavaco; resistência térmica reduzida por>50%.
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Resfriamento bifásico
A mudança de fase líquido-vapor absorve calor; eficiência3–5×resfriamento líquido monofásico.
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Resfriamento por Imersão
Servidor inteiro imerso em fluido dielétrico; a usinagem de precisão de coletores de distribuição interna continua crítica.
✅Capacidade de teste de vazamento
Deve possuir equipamento de teste hermético; espectrômetro de massa de hélio preferido para aplicações de ponta.
✅Precisão de microcanais
Exigir verificação da largura do canal (dados SPC);Cpk ≥ 1,33.
✅Controle de limpeza interna
Limpeza ultrassônica completa + inspeção endoscópica com registros rastreáveis.
✅Capacidade de soldagem
Parceiro interno ou estável para brasagem de alumínio/soldagem por fricção.
✅Capacidade de teste térmico
Capaz de fornecer dados verificados de resistência térmica.
Uma placa fria líquida pode parecer uma simples “placa de metal ranhurada”, mas integra ciência de materiais, mecânica de fluidos, fabricação de precisão e controle de qualidade.
Com a rápida expansão da infraestrutura de computação de IA, as placas frias líquidas serão uma das categorias de componentes de precisão que mais crescerão nos próximos cinco anos.
Trumonia— 19 anos focado em usinagem CNC de precisão — fornece fabricação personalizada de placas frias líquidas para clientes de refrigeração de servidores, eletrônicos industriais e dispositivos médicos em todo o mundo.
