Jonų aušinimo sistema jūsų Raspberry Pi žaidimų serveriui!: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

2025 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-23 14:58

Sveiki kūrėjai!

Prieš kurį laiką gavau „Raspberry Pi“, bet nelabai žinojau, ką su juo daryti. Neseniai „Minecraft“vėl išpopuliarėjo, todėl nusprendžiau sukurti „Minecraft“serverį, kuriuo galėčiau mėgautis aš ir mano draugai.

Na, paaiškėjo, kad tai tik aš: /. Bet kokiu atveju, dabar man reikia gana rimto aušintuvo, kuris galėtų atvėsinti serverį …

Taigi šioje instrukcijoje aš jums parodysiu, kaip padaryti gana prastą. Jame bus vandeniu aušinama kilpa, kurioje nėra judančių dalių, nes radiatorius bus aušinamas pasirenkamu jonų ventiliatoriumi. Dabar aš pripažįstu, kad aš taip pat sutelkiau dėmesį į dizainą ir funkcionalumą. Norėdami įdiegti patį serverį, internete yra daugybė vadovėlių. Aš sekiau šį vaizdo įrašą. Jei norite leisti kitiems žaisti, taip pat turėsite persiųsti maršrutizatorių, internete yra daug informacijos apie tai. Bet kokiu atveju, pradėkime gaminti su aušintuvo sistema!

Prekės

0,7 mm vario arba aliuminio lakštas

4 mm ir

6 mm vario, žalvario arba aliuminio vamzdžiai¨

3D spausdinimo siūlai (ir spausdintuvas!)

Maždaug 22 gabaritų varinė viela

Aukštos įtampos kintamosios srovės transformatorius (galima rasti įvairiose interneto svetainėse, prašome elgtis atsargiai!)

2x 5 voltų sieniniai adapteriai (vienas su mikro USB jungtimi, kitas tik su plikais laidais)

4x pagrindinės plokštės važiuoklės adapteriai.

Klijai (geriausia silikono)

Terminė pasta

Lituoklis su lydmetaliu

Šablonai

Ir palauk! Pamiršau Raspberry Pi !!

1 žingsnis: medžiagų pasirinkimas

Prieš skubėdami jį gaminti, turėjau rasti tinkamų savybių statybinę medžiagą, kuri pasirodė varinė. Jis turi panašias šilumines savybes kaip sidabras, kuris yra geriausias šilumą laidus metalas. Tai svarbu, nes norime šilumą iš procesoriaus ir kitų IC perkelti į skystį, o po to efektyviai išleisti į orą. Varis yra gana brangus, tačiau jis buvo labai svarbus šiam projektui. Jei norite rasti alternatyvą, tai būtų aliuminis, nes jis taip pat gerai praleidžia šilumą. Šis 0,7 mm vario lakštas man kainavo apie 30 USD, tačiau aliuminis būtų kur kas pigesnis. Aš pagaminsiu aušintuvų blokų modulius iš lakšto ir sujungsiu skirtingus modulius su 4 mm žalvario ir vario vamzdeliais, bet, žinoma, šiam tikslui galite naudoti aliuminio ar plastiko vamzdžius.

Jums taip pat reikės tam tikrų klijų, kad sujungtumėte visas dalis. Mano tiesioginis pasirinkimas buvo tiesiog viską sulieti. Tačiau šiuo atveju vario šiluminės savybės iš tikrųjų veikia prieš mane, nes kai tik norėjau lituoti detales kartu, visos šalia esančios jungtys pradėjo tirpti. Taigi aš ieškojau kitų alternatyvų, daugiau apie tai žemiau esančiose „greitose“pastabose.

2 žingsnis: keletas greitų pastabų

Kaip alternatyvą litavimui išbandžiau 5 minučių greitą epoksidą, sintetinį metalo junginį ir CA klijus (super klijus). Epoksidas tikrai nesusiliejo, sintetinis metalas niekada nesukietėjo, o super klijai atrodė gerai, ir savo trūkumus parodė tik po kelių savaičių, kai varis pradėjo rūdyti ir klijai subyrėjo. Džiovinti klijai kažkaip reagavo, nesu tikras, ar tai sukelia vanduo, aliuminis ar kepimo soda, kurią naudojau kaip aktyvatorių, nors tas pats atsitiko netoli vario. Rezultatas buvo toks, kad pradėjus byrėti klijams, visas vanduo nutekėjo. Jei kas nors žino atsakymą, kas tai sukėlė, aš norėčiau žinoti. Galiausiai turėjau išardyti sistemą ir viską iš naujo surinkti silikonu. Tikiuosi, kad tai pagaliau pavyks, nes silikonas yra daug reaktyvesnis (bet tik laikas parodys).

Didžioji dalis filmuotos medžiagos niekada nebuvo įrašyta iš naujo, todėl, kad žinotumėte, kad visose nuotraukose, kuriose matote mane, tepame super klijus, verčiau naudokite silikoną.

Kita pastaba yra ta, kad nors aukščiau nurodau, kad naudojau lakštinį varį, radiatorių blokui naudojau aliuminį. Jis yra daug didesnis ir mažiau šiltas, todėl pigesnis aliuminis veiks puikiai.

Kalbant apie transformatorius, aš bandžiau naudoti 15 USD kainuojantį neoninį transformatorių, bet, deja, nepavyko. Tai, kas veikė, buvo pigūs 3 dolerių pigūs pakopiniai transformatoriai. Dauguma jų, tokių kaip šis, turi 3,6–6 voltų darbinę įtampą, kuri puikiai tinka mūsų reikmėms. Išėjimo įtampa yra apie 400 000 voltų, todėl būkite atsargūs, kai dirbate, ir dirbdami nesiartinkite prie jos. Be to, tvarkydami po darbo, išleiskite transformatorių, trumpai uždarydami išvesties laidus atsuktuvu ar pan.

3 žingsnis: lakštų pjaustymas ir lenkimas bei blokų sandarinimas

Aš pradėjau projektuoti aušintuvus. Visų priedų dizaino šablonus galite rasti, tiek blokų, tiek vamzdžių matmenų. Šie modeliai yra skirti „Raspberry Pi 3“modeliui B, tačiau manau, kad jie taip pat turėtų būti suderinami su „B+“, nes abu skiriasi tik pakeltu metaliniu procesoriaus korpusu pagal formos faktorių (bent jau mums rūpimoms dalims). Jei norite tai padaryti naujam „Raspberry Pi 4“, turėsite patys sukurti sistemą, bet nesijaudinkite, tai nėra taip sunku.

Šiaip šablonus išspausdinau ir dvipuse juosta pritvirtinau prie vario ir aliuminio. Visas dalis išpjoviau metalinėmis žirklėmis. Žinoma, galima naudoti ir „Dremel“įrankį, tačiau manau, kad žirklės yra daug greitesnis metodas (taip pat mažiau triukšmingas!). Po to sulenkiau šonus. Aš tam panaudojau ydą, bet vengiau replių, turinčių adatą, ir vietoj to panaudojau porą plokščių nosies replių (aš tikrai nežinau jo pavadinimo), kur yda nebuvo perspektyvi. Tokiu būdu posūkiai bus tiesesni ir aiškesni. Atlikus visus lenkimus, pašalinau šabloną.

Vėsesnių blokų viduje pritvirtinau kelis metalo gabalus, pakreiptus į viršų (kai jie sumontuoti vietoje). Dabar teorija grindžiama tuo, kad šaltas vanduo pateks pro šonus ir „pakliūs“į metalines lentynas, atvėsins procesorių, tada pakils ir išeis per viršutinį vamzdį, nors aš tikrai nežinau, kaip išanalizuoti, ar tai iš tikrųjų veikia. Man tikriausiai prireiktų terminio vaizdo kameros, kad pamatyčiau, ar teorinis šilto vandens kelias praktiškai yra tas pats.

Kalbant apie radiatoriaus bloko šilumos šalinimo zoną, norėjau jį sulenkti banguotu būdu, kad padidintumėte jo paviršiaus plotą. Bandžiau įmušti taškus ir lenkti, tačiau tai pasirodė katastrofa, nes bent pusė lenkimų užsifiksavo. Bandžiau suklijuoti visas dalis kartu su CA, bet, kaip visi žinome, tai taip pat apgailėtinai nepavyko. Jis gerai veikė su silikonu, bet jei tai padaryčiau dar kartą, naudočiau kažką panašaus į storesnę foliją ir lenkimus atlikčiau kita kryptimi, kad šiltas vanduo galėtų lengviau tekėti kanalais.

Toliau, kai buvo atlikti visi lenkimai, visas spragas užsandarinau silikonu, iš vidaus.

Aš taip pat padariau tinklelį iš 8 aliuminio gabalų. Aš sujungiau juos tarpusavyje kartu su silikonu. Aš nesu tikras, kodėl nusprendžiau tai padaryti, manau, mano mintis buvo tokia, kad tokiu būdu į šoną patenkantis šiltas vanduo nenusileis iki įleidimo vamzdžių, bet skęstantis šaltas vanduo. Žvelgiant retrospektyviai, idėja atrodo gana tolima.

4 žingsnis: stendo spausdinimas ir kai kurie blogi sprendimai…

Aš 3D atspausdinau stovą, tiek Pi, tiek radiatorių blokui. Surinkau visas dalis, kurias galite rasti kaip STL priedus. Tai man padėjo pjaustyti ir lenkti vamzdžius, nors jums to neprireiks, nes taip pat pateikiau lenkimo šabloną. Purškiau dažais sidabru, bet tai buvo kvailiausias sprendimas. Matote, nepaisant geros išvaizdos, tai nėra praktiška, nes jame yra metalo miltelių. Dėl to dažai tampa šiek tiek laidūs, o tai blogai, jei norite juos naudoti kaip aukštos įtampos elektronikos stovą (trumpai tariant, jie pradėjo kvepėti sudegusiu plastiku). Turėjau išspausdinti kitą jonų ventiliatoriaus varinių kaiščių laikiklį, kuris, nors ir yra atspausdintas sidabru, nelaiko elektros. Dabar pereikime prie vamzdžių.

5 žingsnis: vamzdžių pjovimas ir lenkimas bei prijungimas

Aš nukirpiau vamzdžio dalis šiek tiek ilgiau nei reikia, kad būtų saugiau. Kalbant apie lenkimą, žinoma, galite naudoti vamzdžių lenkimo įrankį, bet kadangi aš jo neturiu, vietoj to panaudojau nemokamą metodą. Aš paėmiau kartono gabalėlį, priklijavau prie vieno galo ir užpildžiau vamzdelį smėliu. Smėlis išlygins įtampą ir sumažins metalo raukšles. Lankstymui lengviausia naudoti kažką panašaus į drabužių lentyną ar užuolaidų strypą. Aš nuolat tikrinau, ar viskas tinka, ir eidamas surinkau keletą dalių. Kaip nuorodą galite naudoti pridėtą šabloną.

Aš padariau keletą būtinų pjūvių su daugiafunkciniu įrankiu. Ten, kur vamzdžiai iš abiejų pusių jungsis prie aušintuvų blokų, pusė vamzdžio buvo pašalinta. Šiems vamzdžiams prijungti naudojau silikoną. Dabar iš pradžių turėjau 3 vėsesnius blokus, tačiau nusprendžiau nesivarginti dėl atminties, nes tai buvo užpakalinėje pusėje, o pašalinti „Raspberry Pi“būtų sunku, nes jis būtų suspaustas iš abiejų pusių. Be to, pagrindinis šilumos generatorius yra procesorius (nors aš tikrai nežinau, kodėl eterneto procesoriui reikia aušinimo, galbūt todėl, kad jis atrodo toks kietas?). Galų gale aš tiesiog priklijavau radiatorių ant galinės pusės ir uždengiau radiatoriaus skyles metalinėmis plokštėmis.

Taip pat radiatorių bloko viršuje padariau dvi 6 mm skyles ir pritvirtinau du 6 mm ilgio vamzdžius. Jie veiks kaip užpildymo ir išleidimo vamzdžiai, tačiau taip pat sumažins slėgį, kai vanduo įkaista.

Galiausiai radiatoriaus viršų pritvirtinau silikonu.

6 veiksmas: sistema įgauna formą …

Laikinai sumontavau „Raspberry Pi“, kad įsitikinčiau, jog viskas suderinta. Kai kuriems vamzdžiams prijungti naudojau litavimą, nors likusi dalis buvo padaryta silikonu, o dalis laikiau klijais, kol klijai išdžiūvo. Tvirtindami viską, įsitikinkite, kad silikonas nepatenka ant aušintuvų blokų (kurie bus prijungti prie IC) galinės pusės, taip pat į jokius vamzdžius.

Kai viskas išdžiūvo, norėjau pamatyti, ar sistema nepralaidi vandeniui. Tai galima padaryti panardinus viską po vandeniu, pavyzdžiui, į kibirą (aišku, pašalinus „Raspberry Pi“). Šiaudų pagalba įpurškiau oro į vieną išleidimo vamzdį, o kitą užkimšiau nykščiu. Ten, kur atsiranda burbuliukų, yra skylė ir ten užtepiau daugiau silikono. Tai buvo kartojama tol, kol nebeliko burbuliukų.

Dėl papildomos apsaugos avietę ir visus jos komponentus patepiau skaidriu nagų laku, kad jie veiktų kaip hidroizoliacija.

7 žingsnis: pasakojimas apie jonų gerbėją

Tikrai yra geresnių ir greitesnių jonų ventiliatoriaus gamybos būdų, lengviausia tiesiog paimti du metalinius tinklelio gabalus ir prie abiejų prijungti kelių tūkstančių voltų aukštos įtampos šaltinį. Jonai eis nuo tinklelio, prijungto prie teigiamo laido, ir skris link neigiamai įkrautos tinklelio, ir galiausiai jie išeis pro jį ir toliau skris, taip suteikdami mums nedidelį vėją (trečiasis Niutono dėsnis). Šis požiūris mane būtų išgelbėjęs po daugelio valandų, bet vis dėlto manau, kad mano požiūris („Makezine“stilius) yra „vėsesnis“(žr., Ką aš ten padariau, su žodžiu „kietas“? Nieko).

Aš pradėjau nukirpdamas 85x 5 mm ilgio 6 mm žalvario vamzdį neigiamam tinklui. Aš juos sugrupavau 7–7 į korio formą. Aš juos pritvirtinau naudodamas aliuminio juostelę, kol pritvirtinau. Čia aš negalėjau atsitraukti nuo litavimo, nes tai yra vienintelis mano turimas metodas, galintis sujungti gabalus ir taip pat praleisti elektrą. Taigi kiekvieną kartą, kai lituodavau didesnius gabalus (nors ir ne „Minecraft“), turėjau viską užklijuoti juosta, kad niekas nesugriūtų. Šiems šešiakampiams sujungti naudojau butano degiklį, o ne lygintuvą, taip pat pridėjau keletą mažesnių gabalėlių, kad gaučiau reikiamą formą. Aš prijungiau laidą ir nušlifavau šoną, nukreiptą į teigiamą tinklelį, plokščią, nes visi vamzdžiai turi būti vienodai toli nuo teigiamo tinklelio.

Kalbant apie teigiamą tinklelį, tai buvo taip pat sunku padaryti. Atsispausdinau tinklelį, kurį galima rasti kaip priedą. Aš nukirpau 85 gabalus nuo 22 gabarito neizoliuoto vario vielos vienodo ilgio. Kad spaudinys neištirptų, lituodavau viską kartu, kol plastikas buvo po vandeniu. Kiekvienas iš 85 kaiščių (pavadinkime juos „zondais“, skamba daug vėsiau) buvo išstumtas per skyles, o zondai iš viršaus buvo prijungti prie ilgesnių vielos gabalų. Jie savo ruožtu buvo lituojami prie laido, kuris vėliau bus prijungtas prie transformatoriaus. Lituodami įsitikinkite, kad visi zondai laikosi vienodai, aš tai padariau plastiko gabalėliu. Kuo tiksliau, tuo geriau! Kiekvieną zondą užlašinau po lašą klijų, kad jie būtų pritvirtinti prie spaudos.

Prieš pritvirtindamas du tinklelius klijais, aš išbandžiau ventiliatorių su maitinimo šaltiniu ir transformatoriumi. Sistema neturėtų lankuoti, tačiau per neigiamą tinklelį turėtų patekti jautri oro srovė (jei jaučiate teigiamą pusę, galbūt transformatoriaus išvesties laidus prijungėte atvirkščiai). Gali būti sunku rasti šią mielą vietą, tačiau kai ją gausite, pritvirtinkite žalvarinius vamzdžius prie plastiko klijais.

8 žingsnis: Elektros darbai ir visko nustatymas

Aš pritvirtinau jonų ventiliatorių prie viršaus silikonu, įsitikindamas, kad jo metalinės dalys yra toli nuo likusios sistemos. Aš taip pat pritvirtinau aukštos įtampos transformatorių silikonu prie galinės pusės ir prijungiau atitinkamus išvesties laidus prie varinių laidų iš teigiamo ir neigiamo tinklelio, įsitikindamas, kad tarp jų yra pakankamas atstumas (paskutinis dalykas, kurio noriu). Tada paėmiau maitinimo šaltinį su plikais laidais ir prijungiau laidus prie įvesties transformatoriaus. Būtinai pridėkite izoliaciją.

Tada į galinę aušintuvų blokų pusę įdėjau šiluminės pastos ir pritvirtinau Raspberry su 4 pagrindinės plokštės atjungimais.

Pipete į sistemą įpyliau vandens ir būtinai pakratiau sistemą (paskutinis dalykas, kurio norime - oro burbulas, įstrigęs viename iš aušinimo blokų). Kai jis buvo beveik pripildytas, šiek tiek pakreipiau sistemą, kad atsikratyčiau oro, įstrigusio tarp radiatoriaus briaunų.

Tai pagaliau baigta!

9 žingsnis: pabaiga

Po viso to jonų aušintuvas pagaliau baigtas! Aš prijungiau Ethernet, maitinimo ir ventiliatoriaus jungtį ir įjungiau viską. Dabar akivaizdu, kad sistema nėra tobula. Radiatoriaus pelekai yra padengti silikonu tiek pat, kiek ne, todėl abejoju, ar tai funkcionalumas. Nors didžioji dalis šilumos vis tiek išsisklaido per vamzdžius ir aušinimo blokus. Sakyčiau, kad jonų ventiliatorius yra geriau nei nieko, bet ne toks geras kaip mechaninis. Tačiau čia yra triukšmo ir viso gyvenimo trūkumas. Mano matuojamas jo energijos suvartojimas buvo 0,52 A, esant 5 voltų nuolatinei srovei. Nors išėjimo įtampa yra daug didesnė, tai gali jums pakenkti, todėl būkite atsargūs!

Tikrai liūdna yra tai, kad kol aš ją sukūriau, kad galėčiau mėgautis aš ir mano draugai, jie jau nusibodo žaisti „Minecraft“….

Bet kokiu atveju aukščiau galite rasti žaidimo vaizdo įrašą, jei jus domina.

Tikiuosi, kad jums patiko šis projektas, jei patiko, pamokykite „Instructable“ir apsvarstykite galimybę balsuoti už mane konkurse:).

Susitiksime kitame „Instructable“!

Laimingas kūrimas!