Mein erster Wasserkühler angelehnt an Joes Wildwater +X
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- Dieses Thema hat 44 Antworten und 6 Teilnehmer, und wurde zuletzt aktualisiert vor 9 Jahren, 2 Monaten von sonnyboy.
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28. März 2014 um 14:03 Uhr #502897GANYTeilnehmer
Hallo ihr Waküsexperten!Ich denke mal hier im Forum kennt mich eh keiner, und meine größte Hardwarezeit ist auch vorbei, ich war früher viel im Luxx und PCGHX unterwegs, jetzt bin ich da aber überwiegend still oder schaue höchstens mal auf den Marktplatz! Mein Name ist Philipp, ihr dürft mich auch so nennen, oder GANY, wie ihr wollt, und ich spiele schon seid über 5 Jahren mit dem Gedanken einen Wasserkühler zu bauen. Nun ist es so weit und ich habe jetzt als fast Uni-Absolvent (hoffentlich), wahrscheinlich das letzte mal Zugriff auf viele Maschinen welcher genutzt werden soll. Was mir da jetzt Beispielsweise einfällt wären CNC und Hand, Fräsen, Drehmaschinen, Bohrer und sogar einen 60W (glaube es waren 60W) Laser, der aber nur für Gravur taugt, 60W sind wie vielleicht einige wissen nicht soo viel.Also, was will ich machen, ich habe nach dem Abschluss, vielleicht davor, wenn ich nicht von meinem Gewissen zum lernen bewegt werde, Zeit und dank gutem Kontakt auch die Möglichkeit einen Kühler zu machen. Material, Kupfer & Acetal, also recht simpel. Da mich die Geräte nichts kosten und ich mit Glück Material auch günstig bekommen kann über die Uni, wird es wohl ein dicker Kühler werden, ich tendiere gerade in eine Richtung wo das Gewicht des Kühlers durchaus an ein kg kommen könnte. Genaues steht aber noch nicht fest.Was fest steht, ich habe mich von Joe inspirieren lassen, und will nun nicht mehr einfach ein paar Lamellen machen, die von links nach rechts durchflossen werden, sondern wirklich einen guten Kühler. Einige ähnlichkeiten wird es also geben! Finanziell will ich etwa auf dem 50€ Niveau bleiben, was ja dank Uni fast komplett in Material fließen kann. Aktuell suche ich nach einem Kupferstück, etwa 70-80mm Kantenlänge und eben so hoch wie möglich für etwa 50€.Falls jemand Joe nicht kennt, oder den Wildwater-X nicht kennt, hier ist ein Link (Wildwater +X) und noch einmal mein persönliches Lob und :respekt: an Joe für seine Arbeit dort.Nun, “Solidworks”arbeiten haben begonnen, aber ein eindeutiges Design schwebt mir noch nicht vor, es wird etwas individuelles angestrebt, und je nachdem was so möglich sein wird, wird es entweder nur eine Kopie von Joe, oder ein 1kg schwerer Kupferbrocken, mit wahrscheinlich mehr Pins als jeder vorherige (Wasser)Kühler jemals hatte!Bilder werde ich heute vielleicht ein paar im Labor machen, damit ihr mal seht was wir da für Menschen, äh Maschinen haben! Vielleicht darf ich auch ein paar Helfer ablichten oder hier miteinbeziehen.Mein Schreibstil ist etwas chaotisch, also wenn ich mal wieder einen Absatz langen Satz irgendwo in Eile hinklatsche dürft ihr es mir gerne sagen. Ich denke oft einfach schneller wie ich schreibe :xEin Test von Meisterkühler würde ich mir wünschen, aber nur wenn es natürlich Zeit und Interesse gibt. Vielleicht darf er sich ja sogar mit dem Giganten von Joe messen, mein Ziel ist es aber nicht primär einen besseren Kühler zu machen.Viele Grüße und schon mal ein schönes Wochenende,PhilippP.S: Fragen jeder Art auch ein wenig Off-topic sind willkommen, hier soll gute Stimmung sein!Das ganze wird auf der “overclockingstation.de” wohl auch zu sehen sein, weil ich dort Moderator bin und mich verpflichtet fühle das als mein Hauptforum zu sehen.
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28. März 2014 um 14:03 Uhr #944841ThaRippaAdministrator
Hi,freut mich, dass es mal wieder wer mit einem Eigenbau versucht!Warum soll der Kühler denn so riesig und schwer werden? Erfahrungsgemäß kommt ein Spitzenkühler mit wenigen Gramm Kupfer aus. Etwa 40x40mm, um den Heatspreader der CPU komplett zu bedecken, Und dann vielleicht 3-4mm stark, wobei die Stärke der Bodenplatte im Pinfeld um die 0.5mm liegt. Die Pins brauchen auch nicht höher als 1-2mm sein, da die turbulente, schnelle Wasserströmung auch möglichst nah am Boden sein soll. Alles weitere kann man getrost aus Acetal machen.
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28. März 2014 um 16:03 Uhr #944847ThaRippaAdministrator
Naja gut oben drüber kannst du ja von mir aus nen Swimmingpool mit Wasserrutsche konstruieren. Ich wollte nur sicher gehen, dass du weißt, dass mehr als das beschriebene keinen Kühlvorteil mehr bringt.Poste mal ruhig ein paar Bilder aus Solidworks. Das kann auch ganz nette Renderbilder mit Pseudo-Raytracing und Glänzendem Kupfer machen.
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28. März 2014 um 16:03 Uhr #944845GANYTeilnehmer
Hey TheRippa,schön das sich jemand freut!Ich bin ein Freund von “Episch” und dementsprechend wird der Kühler eben einfach etwas “epischere” Ausmaße haben. Wie er genau aufgebaut wird weiß ich selbst noch nicht, mich lockt es aber einfach etwas zu bauen was anders ist! Anders muss dabei eben auch nicht umbedingt schlecht sein, klar kostet mehr Kupfer auch mehr, aber ich überlege auch wenn der Kühler sich bewährt, ihn vernickeln zu lassen und ihn einzusetzen. Der Eine wird bei meinem Project den Kopf schütteln, der andere wird sich an der etwas anderen Bauweise erfreuen!Zu deiner Beruhigung, im Zentrum, etwa 1-4cm² wird der Kühler eine Pinstruktur von 2-4 mm Höhe haben, die Pin Größe steht fest sobald ich weiß wie genau ich arbeiten kann, was wohl erst relativ spät feststeht, wenn ich ein guten Tag erwische mit den Technikern, muss alles offiziell zugelassen werden usw.Jetzt erst mal noch ein paar Stunden Uni aussitzen und Präsentationen anhören.
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28. März 2014 um 16:03 Uhr #944842Christoph!Administrator
Schick dass mal wieder ein Eigenbaukühler gebaut werden soll :d:1kg Kupfer? Was studierst Du den? Kupfer ist ja kein Wunderleiter. Je näher das Kühlmedium an der Wärmequelle ist desto besser. Natürlich muss man dabei noch den Wärmeübergang beachten und dabei wird sich je nach Geometrie der Kühlpins eine maximale effektive Länge ergeben, wegen der treibenden Temperaturdifferenz die ja mit der Länge immer schlechter wird. Der MK Teststand befindet sich meines Wissens aus Zeitmangel im Moment wohl nicht im Betrieb.Wenn Du Dich an Joes Wildwater hältst wirst Du mit Sicherheit ein gutes Ergebnis erzielen.Was man so liest gehört zum guten Kühlerbau eine Menge an Erfahrung und rumprobieren, mit simulieren stößt man da auch an Grenzen.Ich bin mir sicher Johannes wird auch noch seinen Senf zu Deinem Bauvorhaben geben ;)Ich wünsch Dir viel Erfolg und hoffe dass Du Dein Projekt zu Ende führst und uns mit fleißig Bilder posten auf den aktuellen Stand hältst 😀
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28. März 2014 um 17:03 Uhr #944854Christoph!Administrator
Mhh also wenn das Kupfer 3cm hoch sein soll und deine Pins bei etwa 0,5mm und die Restbodenstärke im Pinnfeld bei nochmal 0,5mm, dann hast Du ja noch 2,99cm bis zum Deckel.Das dürfte ne dicke Düsenplatte werden, vorausgesetzt Du nutzt eine. 😉
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28. März 2014 um 17:03 Uhr #944852GANYTeilnehmer
Hey ThaRippa,
danke für die Tipps, ich war zwar vom lesen der Threads schon bei etwa 0,5mm gelandet, aber so wie ihr das verstärkt erwähnt, wird mir langsam auch klar, wie wichtig das Ganze ist. Mir geht es einfach darum, dass ein Kupferblock jetzt nicht riesig ist, und die Preisunterschied da sich jetzt nicht so in unglaublichen Regionen bewegen. Also warum nicht einfach ein wenig mehr?
Aktuell habe ich einen Acetalblock mit 85x70x40 mm angepeilt einen Kupferblock mit wahrscheinlich 80x80x30 mm, sonst wird das Acetal wohl nicht hoch genug sein um in einem Stück zu reichen. Dazu kommt dann noch Edelstahl für die Halterung mit etwa 0,9mm dicke und 100x100mm Ausmaßen.
Ich habe mit Solidworks noch nie davor gearbeitet, meine Uni ist einfach nicht gerade die Beste, sie haben super Ausstattung, aber irgendwie wird sie im Unterricht viel zu wenig genutz. Dementsprechend schaffe ich heute vielleicht eine vernünftige Zeichnung, vielleicht aber auch nicht. Da muss ich selbst erst mal ein wenig damit spielen!
Liebe Grüße,
Philipp -
28. März 2014 um 20:03 Uhr #944870Christoph!Administrator
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28. März 2014 um 20:03 Uhr #944868ThaRippaAdministrator
Mir fällt gerade auf, dass ich gar nicht Solidworks hier habe, sonder Unigraphix. Ob Solidworks also auch “hübsch” rendern kann, weiß ich gar nicht. Wir hatten in der Uni damals beide Systeme, daher die Verwirrung.
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28. März 2014 um 20:03 Uhr #944874ThaRippaAdministrator
Ok, hätte mich auch gewundert. Aber dort hab ich es halt nie gemacht.
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28. März 2014 um 21:03 Uhr #944880Christoph!Administrator
Was bist Du eigentlich fürn Studierter? Ich hatte immer was mit dem Pinken Riesen im Hinterkopf
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28. März 2014 um 21:03 Uhr #944881ThaRippaAdministrator
Das wird zu sehr OT. 😉
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29. März 2014 um 10:03 Uhr #944907VJoe2maxTeilnehmer
Hallo Philipp,so viel Kupfer oder riesige Pinfelder, mit langen und/oder großflächig verteilten Pins sind ziemlich überflüssig. Die Preise spielen zwar kaum ein Rolle, weil Kupfer billig ist, aber man muss sich einfach vor Augen halten, dass sich die Wärmeleitung im Wesentlichen auf den Bereich direkt über dem DIE konzentriert (und das ist auch sinnvoll). Deshalb sollte man hier zum Einen den absoluten Wärmewiderstand minimieren (geringe Restbodenstärke) und zum Anderen für einen optimalen Wärmeübergang zum Wasser sorgen (turbulent angeströmtes Fin- oder Pinfeld). Zusätzliche Pinflächen, die so gut wie nichts zum Wärmeübergang beitragen sind eigentlich nur kontraproduktiv – sowohl in der Höhe als auch lateral.Wenn du dich an meinem Wildwater +X orientierst, solltest du dir auch über die Anpassung der Bodenplatte an den IHS Gedanken machen. Bei mir wurde die nötige Flexibilität vor allem durch die breite Rücklaufnut mit geringer Bodenstärke erreicht. Die leicht gefederte Abstützung über der Düsenplatte führt darüber hinaus dazu, dass trotz der wenig steifen Bodenplatte ein gute Anpassung an die IHS-Oberfläche erreicht wird und dennoch eine gute vollflächige Anpressung vorliegt.Eine 0,9mm Edelstahlhalterung ist etwas dünn, obwohl das vermutlich trotzdem funktioniert. Allerdings wird die Halterung bei der geringen Dicke relativ stark federn, sofern die Hebelarme nicht extrem kurz sind. Bin schon auf die SW-Modelle gespannt :).
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29. März 2014 um 12:03 Uhr #944935GANYTeilnehmer
Hallo Johannes,ich saß gestern etwa 3 Std. an SolidWorks, der Uni PC ist einfach unglaublich langsam, am Anfang ging es noch relativ gut, aber nach einiger Zeit wurde das Ding richtig krass langsam. Da ich nun einen kleinen Fehler in meinem Pin-Feld gefunden habe, welcher mich das nicht ausnehmen lässt muss ich in einer Ewigkeitsarbeit ein paar kleine Linien noch verändern, dann dürfte es fertig sein.Das Programm stürzte nur im 10 Minuten Takt ab und ich habe dann gestern Abend die Geduld verloren.Ich verstehe euch total, ich werde euch trotzdem mal die Zeichnung zeigen, sie wird euch denke ich gefallen. Sie hat ein riesiges Pin-Feld, mit 0,5 x 0,5 mm großen PINs, auch wenn ich die vielleicht nicht annähernd so klein bekomme, je nachdem was die Werkstatt hergibt. Mein Ziel ist es nicht umbedingt ein dutzend Bohrer/Scheiben kaufen zu müssen, sondern mit dem gegebenen zu arbeiten. Aktuell überlege ich deswegen vielleicht noch ein paar winzige Fräser zu kaufen, für die CNC, um damit die ganz feinen Linien auszufräsen, vielleicht gehe ich sogar auf 0,3 mm, wenn das möglich ist, die Fräser-bits dafür gibt es ja, habe ich gerade gesehen.Wegen dem Support, da meine Düsenplatte ähnlich aufgebaut sein wird wie deine, habe ich mir auch schon gedanken gemacht, sie wird vermutlich nur aus Acetal sein, aber ein Ring aus 1mm dicken Acetal der Anpressdruck ausübt, welcher auf dem äußersten Teil des PIN-Struktur kreises anliegt, sollte doch ausreichen, oder?Im Endeffekt ist es ein Kühler nahezu identisch im Zentrum zum Wildwater +X, nur der Ablauf ist anders, da ist nochmal deutlich mehr Oberfläche vorhanden.Eine Frage noch zudem umfeld am Mainboard, ich weiß, dass ich nach der CPU ~50×50 mm etwas höher gehen muss, ansonsten stößt der Kühler vielleicht an Bauteile, nur wie viel höher und ist das Grundfeld von 50×50 am Ende vielleicht zu groß?Wegen Edelstahl gut zu wissen, dann nehme ich es lieber einfach etwas dicker! :)Mal sehen, habe noch ein paar andere Designs, wo es dann wirklich nur Design ist im Kopf, mal sehen was sich durchsetzen kann! Ihr dürft dann übrigens mitentscheiden. 🙂
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29. März 2014 um 13:03 Uhr #944938VJoe2maxTeilnehmer
CAD-Abstürze bei größeren Plänen kenne ich sogar aus dem 2D-Bereich. Bei CAD-Software scheint mir allgemein noch viel Optimierungsspielraum zu sein. Die Hersteller wären vllt. gut beraten nicht so viel Zeit auf neue Features zu verwenden, sondern lieber mal die Stabilität zu verbessern.Mit Schleifscheiben würde ich da nicht anfangen – zumal du die nicht auf der Fräse verwenden kannst und sicher auch nichts darfst, denn dadurch killst du die Führungen ;). Kreissägeblätter sind da die bessere Wahl. Mini-Schaftfräser funktionieren zwar auch, aber es wird erheblich länger dauern, weil du kaum Zustellung fahren kannst – selbst auf einer guten CNC-Maschine. Außerdem muss bei Schaftfräsern sehr gut gespült werden, denn schon ein Span an der falschen Stelle kann leicht den Fräser abbrechen lassen. Kreissägeblätter sind diesbezüglich wesentlich unempfindlicher und man hat nicht das Problem auf einer Flanke der Nut im Gegenlauf und auf der anderen Flanke im Gleichlauf zu fräsen. Kreissägeblätter gibt´s auch extrem dünn. 0,3mm oder gar 0,2mm sind kein Problem. Allerdings ist das nicht sehr praktisch, denn von vielen Pins hast du recht wenig, wenn dadurch der Strömungswiderstand zu massiv wird. Außerdem haben die Pins außerhalb der direkt beheizten Fläche über dem DIE bzw. im Mittelbereich des IHS wie gesagt keine, oder sagen wir mal keine nennenswerte Wirkung, da hier so gut wie keine Wärmeübertragung stattfindet, sofern das Zentrum auch nur ansatzweise effektiv ist. Weitere Pins im Außenbereich erhöhen nur den gesamt-Strömungswiderstand und reduzieren damit die mögliche Strömungsgeschwindigkeit im Zentrum, wo sie benötigt wird. Meiner Erfahrung nach ist es sinnvoller sich im peripheren Bereich mehr Gedanken darum zu machen, wie man das Wasser optimal wieder abgeführt, damit im Zentrum optimale Strömungsgeschwindigkeiten in der Struktur zu erreicht werden können. Die Düsenplatte beschleunigt i. d. R. nur wenig. Wirklich schnell wird die Strömung erst im Pinfeld (allerdings nur wenn die Pins nicht allzu hoch sind und die Kanalbreite zwischen den Pins gut passt). Die Düsenplatte verteilt nur das Wasser auf der zentralen Fläche. Das Verhältnis von Pinvolumen zu Kanalvolumen sollte einigermaßen passen, denn am zur Verfügung stehenden Druck lässt sich mit Wakü-üblichen Kreiselpumpen wenig drehen. Das führt dazu, dass weder zu groß dimensionierte Kanäle (zu wenig Strömungsgeschwindigkeit im Querschnitt) noch extrem feine Kanäle (du hoher Druckverlust) vorteilhaft sind. 0,3mm oder 0,4mm könnte aber vllt. noch ganz gut gehen.Eine rein ringförmige Abstützung des Pinfelds kann u.U. zu einer konkaven Verbiegung des Bodens im µm-Bereich führen, was genau an der wichtigsten Stelle (im Zentrum) zu schlechterer Anpressung und somit zu einem schlechteren Wärmeübergang führen kann. Das Zentrum sollte daher auch über die Düsenplatte flächig abgestützt sein. Da ist Präzision oder aber eine geringe Vorspannung gefragt ;).Eine Grundfläche von 50x50mm zentrisch über der CPU passt bei allen aktuellen Sockeln ;). Nach außen hin sollte es dann etwas abgesetzt weiter gehen, damit keine Kollisionsgefahr besteht.
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29. März 2014 um 15:03 Uhr #944948ThaRippaAdministrator
Naja die Idee mit dem Y ist bei weitem nicht neu, ich behaupte sogar sowas hier schon gesehen zu haben. Ich finde es hässlich. Außer du machst das Y aus Kupfer.
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29. März 2014 um 15:03 Uhr #944953GANYTeilnehmer
Haha,
da verstehe ich dich ThaRippa, okay, wenn y, dann aus Kupfer, ist akzeptiert 😀
So schwer ist das nun ja wirklich nicht. -
29. März 2014 um 15:03 Uhr #944951Christoph!Administrator
Jupp gabs schon, aber wenns schön macht 😉
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29. März 2014 um 15:03 Uhr #944947GANYTeilnehmer
Hey Johannes,
danke fuer deinen Post, an sich stimme ich dir ueberall absolut zu. Mein Problem mit den Kreissaegeblaettern koennte der Aussenaufbau sein, dieser bietet ueberigens definitiv genuegend Abflusspotential. Ich denke mit jedem deiner Posts verstehe ich ein wenig mehr, warum du was gemacht hast und naehere mich damit wieder an deinem Kuehler an, auch wenn meiner wohl trotzdem eindeutig anders aufgebaut sein wird. Wenn das mit dem Mini-Schaftfraeser kein Problem ist, werde ich den nehmen, die CNC kann ja programmiert werden und dann duerfte alles passen, hoechstens mal Spuelmittel/Schmiermittel nachkippen.
Ich denke im Zentrum sind dann 50×50, dann folgen 5mm Abstufung auf die 80×80, dann nach 25mm kommt der POM Deckel mit Ab/Zufluss, mit einer Hoehe von etwa 40mm, oder zwei POM Deckel mit etwas weniger Hoehe.
Aktuell ueberlege ich auch zwei Abfluss Anschluesse zu machen, Platzt duerfte dank meinem Groessenwahnsinn ja genuegend da sein, dann mit einem Y Stueck zusammenfuehren. Ja ihr duerft mich dafuer auch fuer verrueckt erklaeren! Waere aber Optisch zumindestens schon mal etwas total Anderes!
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29. März 2014 um 18:03 Uhr #944955VJoe2maxTeilnehmer
Besonders elegant ist es natürlich wenn man das Y-Stück in den Kühlerdeckel integriert ;). So ist´s btw auch bei meinem Kühler gelöst. Bei einigen anderen Eigenbauten, aber auch bei vielen kommerziellen Kühlern wird da auch so gehandhabt. Meiner hat z.B. intern in der Zwischenplatte auch zwei Auslasse aus dem Ringkanal der Bodenplatte, die dann im Deckel im Stile eines Y-Stücks wieder zusammengeführt werden und sich dann am Ausgangsgewinde vereinen. Mit der Position der Auslasse kann man auch die Form des Strömungsfelds in der Pinstruktur ein wenig steuern, weil die Druckverhältnisse es automatisch in Richtung der Auslasse verzerren.Zwar kann man das Y-Stück prinzipiell natürlich auch nach extern verlagern, aber das ist halt optisch nicht so schön und die Verschlauchung wird komplizierter.
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30. März 2014 um 4:03 Uhr #944956GANYTeilnehmer
Soweit hatte ich schon gedacht, ich dachte nur ein O-Ring weniger ist weniger Risiko im Kühler und ein kleines Y-Stück außerhalb mit G 1/4 Gewinden stellt ein kleineres Dichtheitsrisiko dar. Im Endeffekt stimmt es aber schon, es nimmt sich nichts.Solidworks Zeichnung gefühlt Nr. 100 ist fertig, ich werde wahnsinnig mit dem Programm, wenn man es nicht 100% genau so macht wie es es will, dann kann man die Hälfte bei dem kleinsten Fehler wieder löschen. Immerhin werde ich besser und besser und lerne ständig dazu.Ich hoffe ihr versteht mein Design, aktuell ist es noch nicht abgesetzt, also der Boden ist nicht auf 5cm reduziert, aber das sollte jetzt nicht mehr das Ding sein, die Funktion denke ich ist hier klar, Zentrum wie bei Joe über eine Düsenplatte eingeführt, verteilt es sich und fließt dann denke ich gleichmäßig ab durch die Lammelen auf den Seiten. Alles was aktuell Luft ist wird eben ausgefüllt von Acetal, praktisch ein Zylinder-Deckel mit zufluss in der Mitte und Abflussring über den Lamellen außen. Jeweils so versetzt damit der/die maximale Durchfluss/turbulente Verteilung erfolgen dürfte. Ich will deine Tipps nicht ruinieren, aber das meiste hatte ich durch intensives Studieren deines Worklogs bereits verstanden Johannes, trotzdem bin ich für die ausführliche Erklärung sehr dankbar! Du hast das wirklich schön durchdacht und vor allem wenn man bedenkt, das Verstehen ist einfach als das selbst Erdenken, sage ich gerne wieder Hut ab, ein sehr gutes Design. Ich hoffe meine Idee ist nicht schlecht auch wenn dein zentrales Design kaum verbesserungswürdig ist aus meiner Sicht. Hier geht es dann höchstens um genaues PIN-Design, wieviel ist zu klein, wieviel zu groß? Welche Fläche optimal, dass würde aber Simulationen erfordern, die wirklich seeehr aufwendig sind, oder Vergleiche mit einem wahren Kühlerset an unterschiedlichsten Ausmaßen und Varianten. Je nach Pumpe und Umstand kann dabei das eine oder das Andere wieder leichte Vorteile/Nachteile haben, es ist eben alles sehr komplex und Wassersimulation an sich ist bereits extrem schwierig, mit 3D und Wärmeaufnahme vernünftiger Wärmeabgabe von Kupfer mal ganz zu schweigen. ANSYS wäre da ein Anfang, aber davon hat nicht mal meine Uni eine vernünftige Lizenz, geschweige denn, dass das wieder extremste Parameterdetails beherbergt. Bereits eine kleine Demonstration/Präsentation in einer Vorlesung hat mir da gezeigt wie viel Arbeit dahinter steckt und sorry, aber da hört es für mich auf :x…
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30. März 2014 um 12:03 Uhr #944960VJoe2maxTeilnehmer
Optisch netter Entwurf aber dieses Design ist nicht fertigbar – zumindest nicht mit spanender Fertigung! Mit einer Fräse ist das definitiv nicht realisierbar. Überleg dir mal wie ein Fräser aussehen müsste mit dem du das Pinfeld im Zentrum erzeugst. Selbst wenn es einen Fräser dieser Länge mit so winzigen Durchmessern gäbe (was nicht der Fall ist) würde dieser bereits beim Ankratzen der Oberfläche sofort abbrechen. Wenn dich das nicht überzeugt, zeigst du den Entwurf am besten mal irgendeinem CNC-Techniker in der Uni-Werkstatt – der wir dir das bestätigen ;). Um dieses Design 1:1 umzusetzen kommt nur das Senkerodierverfahren in Frage und auch dabei müsste man noch mindestens zwei unterschiedliche Elektroden fertigen und voraussichtlich wären mehrere des ersten Typs nötig um einigermaßen maßhaltig zu bleiben. Von daher würde ich empfehlen da erst noch mal eine Überarbeitungsphase einlegen, bevor du viel Zeit in Simulationen steckst. Meiner Ansicht nach sind die Lamellen im Außenbereich in Punkto Kühlleistung auch völlig überflüssig und werden keinerlei Vorteil ergeben. Ganz im Gegenteil wird der Abflussquerschnitt sogar stark eingeschränkt, wenn der Acetal-Zylinder bündig und ohne eigenen Abflussstruktur auf das Pinfeld drückt. Man könnte das Abflussproblem zwar mit einer großen Fase des zylindrischen Einsatzes etwas entschärfen, aber dafür wird dann wieder ein Teil der Pinstruktur nicht abgestützt. Grundsätzlich sind derartige Überlegungen aber obsolet, bevor eine Lösung für die Fertigung gefunden ist.Ich möchte keineswegs deinen Elan einbremsen, aber hier ist wirklich noch einige Detailarbeit nötig, wenn daraus auch ein realer Kühler werden soll. Als ersten Schritt würde ich den Entwurf mal fertigungsgerecht überarbeiten. Was die Kühltechnik angeht, steht natürlich jedem frei was er da versuchen will. Allerdings fürchte ich, dass du hier sehr viel Aufwand für die komplizierte Außenstruktur triebst, ohne dass dort irgendein Effekt zu erwarten wäre. Überleg dir mal wie die Wärme von der CPU dort hin gelangen soll? Da kommt nichts an und du baust dir darüber hinaus die freie Wasserabfuhr aus dem Pinfeld unnötig zu.Edit: Noch ein Detail ist mir gerade aufgefallen: Deine O-Ring-Nut ist mit Radien versehen. Hast du dabei die Ausdehnung des Rings unter Kompression korrekt einbezogen und die Tiefe richtig berechnet? Üblicherweise werden für O-Ringe Nuten mit rechteckigem Querschnitt verwendet. So erhöht sich die Flächenpressung an der linienförmigen Kontaktstelle und die optimale Dichtwirkung wird bereits mit weniger Kompression erreicht. Für die Dimensionierung von O-Ringnuten gibt es btw recht gute Nachschlagewerke. Wenn man sich daran hält gibt´s da keinerlei Probleme.
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30. März 2014 um 17:03 Uhr #944972GANYTeilnehmer
Hey Johannes,
irgendwie hatte ich im Kopf einen so kleinen so langen gesehen zu haben, aber ich denke da war die Massangabe die gesamtlaenge, und nicht die Schnitttiefe. Nun ja, damit wird das Design wohl wieder hinfaellig.
Ich muss wie gesagt Morgen oder Dienstag mal ein paar “Connections” spielen lassen, und sehen an was fuer Fraeskoepfe ich kommen kann, ob jemand mir vielleicht ein Set kleiner bestellen kann usw., dann kann ich weitermachen. An sich denke ich kann man mit einer Fraese schon Rundungen fraesen, je nachdem, vielleicht wird es aber auch nur eine Diagonale…
An sich bin ich etwas in dem Modus gerade, dein Design ist so perfekt, aber ich will irgendwas individuelleres machen, sonst fuehle ich mich so wie wenn ich nur eine Kopie bauen wuerde. Natuerlich werde ich da auch irgendwo dir ein wenig wiedersprechen muessen, oder einfach meinen Schaedel durchsetzen, also fass das nicht als Kritik auf, es ist mehr einfach, ich will was individuelleres machen und am liebsten etwas wo du der Meinung bist, es koennte funktionieren :P. Und bei dem Aussenprofil bin ich eben der Meinung, genau das koennte den ausschlaggebenden Punkt ausmachen und die Leistung noch ein klein wenig verbessern, genauso wie die verkleinerung der PINs, und die Vergroesserung des zentralen Feldes.
Naja, erst mal bisschen was anderes machen, dann naechste Woche bisschen sehen was machbar ist und dann weitersehen 😉
Danke auf jeden Fall schon einmal fuer deine umfangreiche Hilfe und Kritik.
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30. März 2014 um 20:03 Uhr #944976VJoe2maxTeilnehmer
Sollte keine Kritik sein, sondern nur ein Hinweis, damit du nicht viel Zeit in einen Entwurf steckst, den du am Ende nicht umsetzen kannst ;). Mein Design ist auch keineswegs perfekt. Da kann man auf jeden Fall noch was verbessern. Allerdings glaube ich, dass die Performance-Schätze, die es noch zu heben gibt, eher im Detail zu finden sind, als in großen und aufwändigen Änderungen in der Peripherie. Der Grund für diese Annahme ist nicht einfach aus der Luft gegriffen, denn wenn man mal die Entwicklung der Wasserkühler über die letzten zehn Jahre, sowohl bei den kommerziellen als auch bei den Eigenbauten detailliert verfolgt, erkennt man ein recht eindeutiges Muster. Wenn man gute Performance erreichen will, ist die optimale Wärmeabfuhr direkt über der Hitzequelle besonders wichtig. Alle anderen Entwürfe, die sich vor allem um die Peripherie kümmern oder durch Experimente die in Bereichen die keinen nennenswerten Wärmefluss verzeichnen Kompromisse zulassen (z.B. durch behinderte Abströmung), gehören allesamt nicht zu den Top-Kühlern. Vielmehr sind es die kleinen Details, wie z.B. die Flexibilität der Bodenplatte bei gleichzeitig optimaler Anpressung die noch messbare Vorteile bringen. Da kann man sich sicher auch noch andere Strategien einfallen lassen als bei meinem Entwirf. Die kommerziellen-Kühler zeigen aber, dass das Optimierungspotential nur noch sehr klein ist, aber dennoch immer wieder kleine Verbesserungen erzielt werden können. Kein erfolgreicher Entwurf baut dabei aber auf die Peripherie, denn dort kommt einfach keine Wärme an, was dort jeglichen Aufwand ad absurdum führt. Vielleicht hilft dir das ja ein wenig weiter. Ansonsten musst du den Weg aller Wasserkühler-Bastler gehen (und da nehme ich mich keineswegs aus) und dich erst mal mit eine paar Kühlern die nicht optimal performen sukzessive an bessere Entwürfe heran tasten. Ich garantiere dir aber, dass du am Ende auf ein Design kommst, das von kommerziellen Entwürfen oder auch von meinem Entwurf nicht meilenweit entfernt sein wird. Aber man kann eben mit solchen Details wie der Kreuzdüse oder anderen Ideen, durchaus an die Top-Performer heran kommen. Die ganz grundlegenden Entwicklungen sind aber alle schon gemacht – da gibt es nicht mehr viele Blumentöpfe zu gewinnen. Auch wenn man sich Wasserkühler aus ganz anderen Bereichen ansieht, die viel Leistung von einer kleinen Fläche abführen müssen, kommt man eigentlich immer zum selben Schluss – die Optimierung des Zentralbereichs ist das A und O, während die Peripherie zumindest in Punkto zusätzlicher Kühlfläche keine Rolle spielt. Die Peripherie des Zentralbereichs ist in anderer Hinsicht gefordert ;).
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30. März 2014 um 21:03 Uhr #944977Christoph!Administrator
Es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen ;)Johannes hat seinen Wildwater X auch nicht von heute auf morgen gebaut. Da is auch einiges an Erfahrung in Fertigung Konstruktion und nicht zu letzt an Handwerklichem Geschick eingeflossen.Wenn Du der Meinung bist Deine Konstruktion müsste so am besten funktionieren dann probiers aus.Gibt übrigens noch ein paar sehr gute andere Selbstbaukühler Beispielsweise Pattys Duallayer den er Komplett ohne Fräse gefertigt hat und der trotzdem mit den gefrästen Kühlern sehr gut mithalten kann. Wünsch Dir viel Erfolg und mach bitte Bilder Bilder Bilder da freuen sich die Meisterkuehler nämlich sehr darüber 😉
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30. März 2014 um 22:03 Uhr #944979GANYTeilnehmer
Hey Christoph,Bilder, ja, ich will Bilder machen! Heute Handy mitgebracht, sitze auch im Lab, wahrscheinlich auf dem ganzen Campus der einzigste der in einem Gebaeude (ausser der Bibliothek 24/7 open) sitzt.Leider habe ich keine Schluessel fuer alle Raeume, dementsprechend konnte ich nicht naeher als durch Plexiglas aus einigen Metern auf die CNC gucken.Wegen dem eigentlichen Projekt, ich werde es wohl einfach so in etwa ausprobieren, Hoehe wird natuerlich reduziert, auf max. 1cm Hoehe, anders ist mir klar, wird die Bearbeitung wohl kaum so klappen. An sich denke ich werden die 3×0,5×0,5 mm Pins schon die Meiste der Kuehlwirkung beschaffen. Der Abfluss wird aus meiner Sicht schon ausreichen, ist eben mehr Design :PEs ist einfach fraglich wie viel auch die unterschiedlichen Abfluesse durch die ganzen Schichten bei Joe bringen.
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2. April 2014 um 17:04 Uhr #945059Christoph!Administrator
Wie stellst Du Dir den Weg vor den das Wasser gehn soll?
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2. April 2014 um 17:04 Uhr #945057GANYTeilnehmer
So, noch einmal ein vereinfachtes Design, da ich wohl nur max. 1mm breit und 2mm tief Fräsen kann wird das Feld eben etwas anders aufgebaut. 1mm breit und 2 mm tief, zudem ist es so einfacher zu konstruieren in Solidworks und ich brauche auch nur 1cm hohes Kupfer. Die Pinfläche ist 40x40mm, dann geht es bei etwa 45×45 auf die 1cm Höhe, damit auf 50×50 5mm von unten außen abgenommen werden können um Platz für die Bauteile zu sichern.
Bitte korrigiert mich hier wenn nötig:
Der Dichtungsringrahmen ist aktuell 1,45mm tief und 2,85mm breit was für einen 2mm dicken Dichtungsring passen dürfte, der innere Ringdurchmesser beträgt 67,5mm. Reicht da ein d=65mm O-Ring oder soll ich das noch genau anpassen? -
2. April 2014 um 18:04 Uhr #945060GANYTeilnehmer
Es funktioniert alles noch in etwa so wie bei dem Wildwater +X
Einfluss in der Mitte, Abfluss aussen. Nur ist es jetzt eben quadratisch. -
5. April 2014 um 14:04 Uhr #945180GANYTeilnehmer
So, ich habe mich entschieden einen Kühler mit Sägeblättern zu machen, wie Joe und einen mit der Fräse, da mir Sägeblätter als die feinere Lösung erscheinen und tiefer schneiden können. Wie genau es wird habe ich mir noch nicht überlegt, denke aber eher simpler in Richtung HK 3.0 oder so. Bei der Fräse sind die Grenzwerte eben so lala, 1mm breite Kanäle max. 2mm tief ist ein wenig zu breit und nicht ganz tief genug, vielleicht macht das ja trotzdem keinen Unterschied, mal sehen.
Jetzt habe ich die Frage, was für Schrauben und Muttern sollte ich verwenden? Was für Federn brauche ich und da ist noch die Frage, wie genau sollte der Dichtungsring passen?
Bitte korrigiert mich hier wenn nötig:
Der Dichtungsringrahmen ist aktuell 1,45mm tief und 2,85mm breit was für einen 2mm dicken Dichtungsring passen dürfte, der innere Ringdurchmesser beträgt 67,5mm. Reicht da ein d=65mm O-Ring oder soll ich das noch genau anpassen?Hier ein paar Bilder der CNC-Abteilung und der Handbedienten Abteilung in der UNI:
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5. April 2014 um 15:04 Uhr #945183VJoe2maxTeilnehmer
Schöner Maschinenpark! :d: Damit lässt sich was anfangen.Die O-Ring-Nut ist für einen 2mm O-Ring richtig dimensioniert allerdings würde ich etwas dünnere O-Ringe empfehlen. Die 2mm-O-Ringe wirken bereits ein wenig klobig und die Nuten können mit dünneren O-Ringen auch etwas schmaler ausfallen. Viele kommerzielle Hersteller nutzen für Ihre Kühler 1,5mm O-Ringe ;).Wenn die Nut innen 67,5mm Durchmesser misst, ist ein 65mm O-Ring fast etwas knapp. Zwar wird man ihn noch rein kriegen aber er dehnt sich dabei und wird dünner, was nicht so optimal ist. Ich würde entweder den Nut-Durchmesser auf ein Maß bringen zu dem es auch passende O-Ringe gibt, oder z.B. einen 1,78mm O-Ring mit ID=66,40mm nehmen, wobei die Nut dementsprechend nur 1,3mm tief und 2,6mm breit werden sollte, falls es konstruktionsbedingt bei den 67,5mm Nut-ID bleiben muss.Was die Schrauben angeht: M4 (manchmal auch M3) Edelstahlschrauben, auch in geschwärzter Form, sind bei Wasserkühlern Standard. Als Befestigungsschrauben zwischen Halterung und Board kommen auf fast allen aktuellen Sockeln M4-Schrauben zum Einsatz.Beim Schraubenantrieb wird meist Inbus gewählt, wobei heutzutage eigentlich nichts gegen Torx spricht. Kreuzschlitz oder gar Schlitzschrauben machen nicht nur einen unprofessionellen Eindruck, sondern sind als Schraubenantrieb insbesondere für Schrauben mit Maschinengewinde ohnehin ächtenswert. Die Kopfform (Zylinder-, Senk- oder Linsenkopf) sollte sich nach der Konstruktion und optischen Gesichtspunkten richten. Federn braucht man je nach Halterung entweder gar keine oder eben relativ starke Druckfedern passend zum Schraubendurchmesser. Bei meinen Kühlern hab ich auf Federn eigentlich immer verzichtet und stattdessen kleine O-Ringe oder Kabeldurchführungen passender Größe als elastische Ausgleichselemente genommen.
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1. Mai 2014 um 17:05 Uhr #945675GANYTeilnehmer
Hey ihr lieben Bastler,ich habe ein paar Neuigkeiten, nachdem 2/5 Examen nun hinter mir sind, ziemlich sicher bestanden, kann ich mich wieder weiter dem basteln widmen.A) Es geht langsam vorran an der Bastelfront, weitere Zeichnungen wurden angefertigt, leider habe ich sie gerade nicht parat, sonst würde ich kurz ein Bild posten. Mit den Technikern habe ich noch keine Fortschritte verzeichnen.B) Meine Uni, oder besser ein freundlicher Hydrolics-Techniker hat mir eine Pumpe gesponsert, sie läuft mit Bereits 2-3Volt an und funktioniert gut, ich hoffe sie wird meine Wasserkühlung gut versorgen, leise ist sie nur bei wenig speed, aber mal sehen was gedämmt machbar ist. Anschlüsse dürften 10mm Schläuche mit Jubilee clips dicht halten.Hier ein Bild (12V – 0.75bar – 18L/min):
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1. Mai 2014 um 21:05 Uhr #945684Christoph!Administrator
Freut mich dass bei Dir mal wieder was voran geht. Was steht den auf der Pumpe drauf?
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2. Mai 2014 um 13:05 Uhr #945701GANYTeilnehmer
Hey Christoph,es steht im Grunde nur 12V DC – Druck 0,75bar und 19L/min drauf, ansonsten ein paar Nummern, Produktionsdatum usw.Die Pumpe ist eigentlich für den Außeneinsatz, denke mal Teiche oder Bewässerungssysteme gedacht, die Anschlüsse sind aber minmal mehr als 10mm dick und sind mit Jubileeclips denke ich dicht, aber da habe ich schon ein paar Ideen, wie die für den Notfall 100% dicht bleibt.Regeln lässt sie sich bombastisch, läuft bei etwa 1,5-3V an, und ist dann unhörbar, fördert zwar dann auch kaum was, aber bei 18L/min ~ 1080L/h ist da denke ich selbst mit einem Wasserkühlungssystem noch gut Luft.
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3. Mai 2014 um 8:05 Uhr #945711VJoe2maxTeilnehmer
Kommt immer auf die Kennlinie an. Der Maximaldurchfluss bei horizontalem Auslauf ist für eine Wakü-Pumpe kein wirkliches Kriterium und der maximale Druck, von dem man schon etwas mehr über die Wakü-Eignung ableiten kann, wird bei so geringer Drehzahl extrem in den Keller gehen. Kann durchaus sein, dass die Pumpe auf so niedrige Spannungen runter geregelt im Wakü-Kreislauf deutlich weniger schafft als irgend ein kleines Wakü-Pümpchen mit 5W.
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3. Mai 2014 um 9:05 Uhr #945714Christoph!Administrator
GANY hättest Du nen Namen der Pumpe bzw Hersteller und Nummer?
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3. Mai 2014 um 12:05 Uhr #945717Lost_MGTTeilnehmer
bin mal gespannt was aus dem kühler wird, ich mag selbstgebaute sachen.
die pumpe ist von der firma comet http://www.comet-pumpen.de/
aber ob die so gut für eine wasserkühlung geeignet ist, 450-500 betriebsstunden klingt recht wenig und nicht dauerlauf geeignet ist i-wie auch unpraktisch -
3. Mai 2014 um 17:05 Uhr #945723GANYTeilnehmer
Comet Geo-Inline Plus Pumpe, 02 -2013 gefertigt und 03 2406 finde ich noch drauf, sonst sind nur angaben über die Leistung zu finden.Ich bin auch gespannt was daraus wird, ich bin ziemlich an ein paar Beziehungen gebunden, dass es klappt. Selbst an die CNC glaube ich lassen sie mich nicht ran, aber mal sehen.Es wird einen Durchflusssensor mit Notabschaltung geben, soviel ist schon einmal klar, aber wir werden ja dann sehen wie lange sie hält. Gemacht ist die Pumpe ja eher für Kreisläufe die auch verdrecken können, dementsprechend werden wir ja sehen wie lange sie hält. Ob sie ausreicht werden wir ja sehen, da sie aber mit 0,75-1bar, eigentlich genügend Leistung haben dürfte und ich kein Durchflussfetischst bin, also mit ~50L/h bin ich glücklich würde es mich ehrlich wundern, wenn die Pumpe gar nicht ausreicht. Ob sie extrem leise ausreichen wird ist die andere Frage, aber da werdet ihr noch sehen was ich da unternehmen werde.
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3. Mai 2014 um 20:05 Uhr #945724Christoph!Administrator
Also der geringste Wert der im Katalog für die Pumpe liegt für 0,5 l/min also 30 l/h bei 5,6 bar Gegendruck. Seltsamerweise sind danach keine kleineren Werte mehr angegeben also kanns durch aus sein, dass die Pumpe einen gewissen Gegendruck braucht um zu fördern und dass Dir der Durchfluss dann massiv weg bricht. Aber ich denke das werden wir sehn, die Pumpe ist ja schon da und umsonst :)Mir würden die 30-40 Watt Verbrauch noch ein bischen Bauchschmerzen machen. Das wird vermutlich wenn Du die Spannung drosselst nicht so viel sein, allerdings wie gesagt der Volumenstrom.Du könntest natürlich ne (Druck) Drossel einbauen und Sie trotzdem volle Pulle laufen lassen, aber wie gesagt der Verbrauch. Für was willst Du eine Notabschaltung? Vllt dass bei einem Leck der Kreislauf nicht leergepumpt wird. Allerdings kannst Du da auch Pech haben und das Leck direkt vor der Pumpe haben und es läuft Dir trotzdem einfach aus. Hab ich ehrlich gesagt noch nie gesehen bei ner Wasserkühlung.Wie auch immer ich bin gespannt 🙂
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3. Mai 2014 um 21:05 Uhr #945727GANYTeilnehmer
Hey Christoph, es ist mehr dafür gedacht, dass es zu keiner Überhitzung kommt, wobei es mir inzwischen schon einleuchtet, dass ich das eigentlich gar nicht brauche, Notabschaltung über Temperatur gibt es ja sowieso und Leerlaufen wird es wohl nicht wenn es einmal solide läuft.Muss dir außerdem natürlich zustimmen, kostenlose Pumpe, also warum nicht einfach erst mal nehmen und schauen was so passiert.
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13. Mai 2014 um 13:05 Uhr #946007GANYTeilnehmer
So,Schrauben habe ich jetzt bestellen lassen, gehen ueber die Uni, Muttern haben sie passende da wo ich mir einfach ein paar nehmen kann. Dann geht es nochmal an die Zeichnungen.Innerhalb der naechsten Tage wird dann Kupfer, Delrin, Edelstahl und Plexiglas bestellt. dann heisst es nurnoch warten und dann werden 4 Kuehler angefertigt. Drei davon sollen min. funktionstuechtig werden. Das Design wird jetzt doch was komplett eigenes, ausser es laeuft alles glatt, dann wird vielleicht ein Kuehler direkt als Nachbau angefertigt.
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13. Mai 2014 um 16:05 Uhr #946011Christoph!Administrator
Wie Muttern, schneides Du die Gewinde nicht selber?
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20. Mai 2014 um 18:05 Uhr #946278GANYTeilnehmer
Mal sehen, ich habe ueberlegt von unten Muttern reinzuhauen, frei nach dem Motto, die halten dann auch garantiert, aber einfache Gewinde sind wirklich einfacher, denke mal es geht wieder Richtung Gewinde. Ich kann mich einfach nicht so entscheiden.Die letzten Tage in die neue Wohnung gezogen, PC steht, die zwei R9 290 laufen, nur das Netzteil packt es kaum…
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19. Juli 2014 um 12:07 Uhr #947015Christoph!Administrator
Gibts Neuigkeiten an der Kühlerfront?
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13. Februar 2015 um 10:02 Uhr #949649sonnyboyTeilnehmer
Grad auf dieses interessante Projekt gestoßen. Ich schließe mich meinem Vorredner an: gibts schon Neuigkeiten?
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