Ionsko hlajen sistem za vaš strežnik iger Raspberry Pi!: 9 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Pozdravljeni ustvarjalci!

Nekaj časa nazaj sem dobil Raspberry Pi, vendar nisem vedel, kaj naj naredim z njim. V zadnjem času je Minecraft spet prišel v priljubljenost, zato sem se odločil, da bom zase in svoje prijatelje nastavil strežnik Minecraft.

No, izkazalo se je, da sem samo jaz: /. Kakorkoli, zdaj potrebujem precej resen hladilnik, ki lahko ohladi strežnik …

Torej, v tem navodilu vam bom pokazal, kako narediti precej grdo. Vključeval bo vodno hlajeno zanko brez gibljivih delov, saj bo radiator hlajen z dodatnim ionskim ventilatorjem. Priznam, da sem se enako osredotočil na oblikovanje kot na funkcionalnost. Za namestitev samega strežnika na spletu obstajajo številne vaje. Ta video sem spremljal. Če želite drugim omogočiti predvajanje, boste morali usmerjevalnik prenesti tudi naprej, za to obstaja veliko informacij. Kakorkoli, začnimo s hladnejšim sistemom!

Zaloge

0,7 mm pločevina iz bakra ali aluminija

4 mm in

6 mm bakrene, medeninaste ali aluminijaste cevi¨

Nit za 3D tiskanje (in tiskalnik!)

Nekaj 22 -palčne bakrene žice

Visokonapetostni AC-transformator (najdete ga na različnih spletnih mestih, prosim ravnajte previdno!)

2x 5-voltni stenski adapter (eden s priključkom mikro USB, drugi samo z golimi žicami)

4x adapterji za ohišje matične plošče.

Lepilo (po možnosti silikonsko)

Termalna pasta

Spajkalnik s spajkanjem

Predloge

In počakaj! Pozabil sem na Raspberry Pi !!

1. korak: Izbira materialov

Preden smo hiteli z njegovo izdelavo, sem moral najti gradbeni material s pravimi lastnostmi, za katerega se je izkazalo, da je baker. Ima podobne toplotne lastnosti kot srebro, ki je najboljša toplotno prevodna kovina. To je pomembno, saj želimo toploto iz CPE -ja in drugih IC -jev prenesti v tekočino in nato učinkovito oditi v zrak. Baker je precej drag, vendar je bil ključnega pomena za ta projekt. Če želite najti alternativo, bi bil aluminij, saj tudi dobro prevaja toploto. Ta pločevina iz bakra velikosti 0,7 mm me je stala okoli 30 dolarjev, a aluminij bi bil veliko cenejši od tega. Iz pločevine bom izdelal hladilne blokovne module in različne module bom povezal s 4 mm medeninasto in bakreno cevjo, seveda pa bi lahko v ta namen prav tako enostavno uporabili aluminijaste ali plastične cevi.

Za povezavo vseh delov boste potrebovali tudi lepilo. Moja neposredna izbira je bila le spajkati vse skupaj. Vendar pa v tem primeru toplotne lastnosti bakra dejansko delujejo proti meni, saj so se takoj, ko sem hotel spajati dele, začele topiti vse povezave poleg njega. Zato sem poiskal druge alternative, več o tem v spodnjih "hitrih" opombah.

2. korak: Nekaj hitrih opomb

Kot alternativo spajkanju sem poskusil 5-minutni hitri epoksid, spojino iz sintetične kovine in lepilo CA (super lepilo). Epoksid se v resnici ni vezal, sintetična kovina se nikoli ni strdila in super lepilo je delovalo v redu, pomanjkljivost pa je pokazala šele po nekaj tednih, ko je baker začel korodirati in se je lepilo razpadlo. Posušeno lepilo je nekako reagiralo, nisem prepričan, ali to povzroča voda, aluminij ali soda bikarbona, ki sem jo uporabil kot aktivator, čeprav se je isto zgodilo v bližini bakra. Rezultat je bil, da je po tem, ko se je lepilo začelo drobiti, iztekla vsa voda. Če kdo ve odgovor na to, kaj je povzročilo to, bi bil vesel. Nazadnje sem moral razstaviti sistem in vse znova sestaviti s silikonom. Upam, da bo to končno uspelo, saj je silikon veliko manj reaktiven (vendar bo pokazal čas).

Večina posnetkov ni bila nikoli več posneta, zato samo da veste, da bi morali na vseh slikah, ki jih vidite, nanesti super lepilo, raje uporabiti silikon.

Druga opomba je, da čeprav sem zgoraj navedel, da sem uporabil pločevino, sem za blok radiatorjev uporabil aluminij. Je veliko večji in se manj segreva, zato se bo cenejši aluminij odlično obnesel.

Kar se tiče transformatorjev, sem poskusil uporabiti Neon Transformer za 15 USD, vendar mi žal ni uspelo. Delali so poceni 3-dolarjevni ali najcenejši steppo transformatorji. Večina teh, na primer ta, ima delovno napetost od 3,6 do 6 voltov, kar je kot nalašč za našo uporabo. Izhodna napetost je okoli 400 000 voltov, zato bodite previdni pri rokovanju in se ji med delovanjem ne približujte preveč. Poleg tega pri rokovanju po obratovanju prosimo, da transformator izpraznite tako, da izhodne kable skrajšate z izvijačem ali podobnim.

3. korak: Rezanje in upogibanje listov ter tesnjenje blokov

Začel sem z oblikovanjem hladilnih blokov. Predloge za oblikovanje lahko najdete za vse, tako za bloke, kot tudi za dimenzije cevi, kot nastavke. Ti modeli so za Raspberry Pi 3 model B, vendar mislim, da bi morali biti združljivi tudi z B+, saj se razlikujeta le v dvignjenem kovinskem ohišju CPE -ja glede na faktor oblike (vsaj za dele, ki nas zanimajo). Če želite to narediti za novo Raspberry Pi 4, boste morali sistem oblikovati sami, vendar ne skrbite, ni tako težko.

Kakorkoli, predloge sem natisnil in jih z dvostranskim trakom pritrdil na baker in aluminij. Vse dele sem izrezal s kovinskimi škarjami. Seveda lahko uporabimo tudi orodje Dremel, vendar se mi zdijo škarje veliko hitrejša metoda (tudi manj hrupna!). Po tem sem upognil stranice. Za to sem uporabil primež, a sem se izognil kleščam z iglastim nosom in namesto tega uporabil klešče z ravnim nosom (res ne vem njegovega imena), kjer primež ni bil sposoben preživeti. Na ta način bodo ovinki ravni in bolj definirani. Ko so bili narejeni vsi ovinki, sem predlogo odstranil.

Znotraj hladilnih blokov sem pritrdil nekaj kosov kovine, nagnjenih navzgor (ko so nameščeni na mestu). Teorija za to je, da bo hladna voda prihajala skozi stranice in se "ujela" v kovinske police, ohladila procesor in se nato dvignila in izstopila skozi zgornjo cev, čeprav ne vem, kako analizirati, če to res deluje. Verjetno bi potreboval termovizijsko kamero, da bi ugotovil, ali je teoretična pot tople vode v resnici enaka.

Ko je prišlo do območja odvajanja toplote hladilnega bloka, sem ga želel valovito upogniti, da bi povečal njegovo površino. Poskušal sem zadeti in se upogniti, vendar se je to izkazalo za katastrofo, saj je vsaj polovica ovinkov počila. Vse kose sem poskušal zlepiti skupaj s CA, a kot vsi vemo, tudi to ni uspelo. S silikonom se je dobro obnesel, če pa bi to ponovil, bi uporabil nekaj podobnega debelejši foliji, prav tako pa bi naredil ovinke v drugo smer, tako da lahko topla voda z lahkoto teče v kanale.

Nato, ko so bili narejeni vsi ovinki, sem vse vrzeli zatesnil s silikonom od znotraj.

Naredil sem tudi mrežo iz 8 kosov aluminija. Uporabil sem tehniko prepletanja, da jih povežem drug z drugim, skupaj s silikonom. Nisem ravno prepričan, zakaj sem se odločil za to, mislim, da sem mislil, da bo tako topla voda, ki prihaja vstran, ne potonila navzdol do dovodnih cevi, potopljena hladna voda pa od zgoraj. Če pogledamo nazaj, se zdi ideja milo rečeno precej pretirana.

4. korak: Natisnite stojalo in nekaj slabih odločitev…

3D sem natisnil stojalo, tako za Pi kot za radiatorski blok. Sestavil sem vse dele, ki jih najdete kot nastavke STL. To mi je pomagalo pri rezanju in upogibanju cevi, čeprav vam to ne bo potrebno, saj sem predložil tudi predlogo za upogibanje. Spray sem ga pobarval v srebro, vendar je bila to najbolj neumna odločitev. Vidite, kljub lepemu videzu ni prav praktično, saj vsebuje kovinski prah. Zaradi tega je barva nekoliko prevodna, kar je slabo, če jo želite uporabiti kot stojalo za visokonapetostno elektroniko (na kratko povedano, začelo je dišati po zgoreli plastiki). Moral sem natisniti drugo držalo za bakrene zatiče ionskega ventilatorja, ki čeprav je natisnjeno v srebru, ne prevaja elektrike. Zdaj pa pojdimo na cevi.

5. korak: Rezanje in upogibanje ter povezovanje cevi

Odseke cevi sem odrezal nekoliko dlje, kot je bilo potrebno, samo zato, da sem na varnem. Ko gre za upogibanje, lahko seveda uporabite orodje za upogibanje cevi, a ker ga nimam, sem namesto tega uporabil brezplačno metodo. Vzel sem kos kartona, ga prilepil na en konec in cevko napolnil s peskom. Pesek bo izravnal stres in zmanjšal gube v kovini. Za upogibanje je najlažje uporabiti nekaj, kot je stojalo za oblačila ali zavesa. Nenehno sem preverjal, ali se bo vse prilegalo, in med tem sem sestavil tudi nekaj kosov. Kot referenco lahko uporabite priloženo predlogo.

Naredil sem nekaj potrebnih kosov z več orodjem. Kjer se bodo cevi na obeh straneh povezale s hladnejšimi bloki, je bila polovica cevi odstranjena. Za povezavo teh cevi sem uporabil silikon. Sprva sem nameraval imeti 3 hladnejše bloke, vendar sem se odločil, da se ne bom obremenjeval s tem za spomin, saj je bil na hrbtni strani, in odstranitev Raspberry Pi bi bila težavna, če bi bila pritrjena skupaj z obeh strani. Poleg tega je glavni generator toplote CPU (čeprav res ne vem, zakaj bi procesor Ethernet potreboval hlajenje, morda zato, ker izgleda tako kul?). Na koncu sem samo nalepila hladilnik na zadnjo stran in luknje radiatorja zakrila s kovinskimi ploščami.

Na vrhu radiatorskega bloka sem naredil tudi dve 6 mm luknji in pritrdil dve dolžini 6 mm cevi. Ti bodo delovali kot polnilne in odtočne cevi, vendar bodo tudi sprostili nekaj pritiska, ko se voda segreje.

Nazadnje sem vrh radiatorja pritrdil s silikonom.

6. korak: Sistem dobi obliko…

Raspberry Pi sem začasno namestil, da sem prepričan, da je vse poravnano. Za spajanje nekaterih cevi sem uporabil spajkanje, ostalo pa je bilo narejeno s silikonom, dele pa držal na mestu, tako da se je lepilo posušilo. Ko vse pritrdite, pazite, da silikon ne pride na zadnjo stran hladilnih blokov (ki se povežejo z IC), pa tudi v vse cevi.

Ko se je vse posušilo, sem želel preveriti, ali je sistem vodotesen. To lahko storite tako, da vse potopite pod vodo, na primer v vedro (očitno z odstranjeno malino Pi). S pomočjo slamice sem v eno odtočno cev vpihoval zrak, drugo pa s palcem blokiral. Kjer se pojavijo mehurčki, je luknja in sem tam nanesla več silikona. To se je ponavljalo, dokler ni bilo več mehurčkov.

Za dodatno zaščito sem na malino in vse njene sestavine nanesel prozoren lak za nohte, ki je deloval kot hidroizolacija.

7. korak: Zgodba o ionskem ventilatorju

Zagotovo obstajajo boljše in hitrejše metode za izdelavo ionskega ventilatorja, najlažje je vzeti dva kosa kovinske mreže in na oba priključiti nekaj tisoč voltni visokonapetostni vir. Ioni bodo šli iz mreže, povezane s pozitivno žico, in odleteli proti negativno nabitem omrežju, na koncu pa bodo izstopili skozi njo in nadaljevali z letenjem ter nam tako dali rahel veter (Newtonov tretji zakon). Ta pristop bi mi prihranil veliko ur kasneje, a kljub temu menim, da je moj pristop (v stilu Makezine) hladnejši (glej, kaj sem tam naredil z besedo »kul«? Ni važno).

Začel sem z rezanjem 85x5 mm dolžine medeninaste cevi 6 mm za negativno mrežo. Združil sem jih skupaj 7 v 7 v obliki satja. Uporabil sem aluminijast trak, da sem jih držal skupaj, medtem ko sem jih pritrdil na mestu. Tu nisem mogel pobegniti od spajkanja, saj je to edina metoda, ki sem jo lahko povezal in vodil tudi elektriko. Zato sem vsakič, ko sem spajal večje kose (ne tistih v Minecraftu), moral vse posneti, da se nič ne razpade. Za povezavo teh šesterokotnikov sem uporabil buhansko svetilko namesto železa in dodal še nekaj manjših kosov, da sem dosegel pravo obliko. Priključil sem žico in brusil stran, ki je obrnjena proti pozitivni mreži, saj morajo biti vse cevi enako daleč od pozitivne mreže.

Če govorimo o pozitivni mreži, je bilo to enako težko narediti. Natisnil sem mrežo, ki jo najdete kot prilogo. Odrezala sem 85 kosov z neizolirane bakrene žice 22 merilnikov enake dolžine. Da se prepreči taljenje tiska, sem med plastiko pod vodo spajkal vse skupaj. Vsak od 85 zatičev (imenujmo jih "sonde", sliši se veliko hladneje) je bil potisnjen skozi luknje, sonde pa so bile z vrha povezane z daljšimi kosi žice. Ti so bili nato spajkani na žico, ki se bo kasneje priključila na transformator. Med spajkanjem se prepričajte, da so vse sonde enako dol, da sem se prepričal, sem uporabil kos plastike. Bolj natančno, bolje! Na vsako sondo sem nanesla kapljico lepila, da sem jih pritrdila na odtis.

Preden sem dve mreži pritrdil z lepilom, sem preizkusil ventilator z napajalnikom in transformatorjem. Sistem ne bi smel biti ločen, ampak bi moral ustvariti občutljiv tok zraka skozi negativno mrežo (če to čutite na pozitivni strani, ste morda obratno priključili izhodne žice transformatorja). Te sladke točke je težko najti, toda ko jo dobite, medeninaste cevi pritrdite na plastiko z lepilom.

8. korak: Električna dela in nastavitev vsega

Ionski ventilator sem na vrh pritrdil s silikonom, pri čemer sem pazil, da so njegovi kovinski deli daleč od preostalega dela sistema. Visokonapetostni transformator sem tudi pritrdil na zadnjo stran s silikonom in ustrezne izhodne žice povezal z bakrenimi žicami iz pozitivnega in negativnega omrežja, pri tem pa poskrbel, da je med njimi kar nekaj razdalje (zadnja stvar, ki jo želim, je). Nato sem vzel napajanje z golimi žicami in žice povezal z vhodnimi transformatorji. Ne pozabite dodati izolacije.

Nato sem na zadnjo stran hladilnih blokov dodal termalno pasto in montiral Raspberry s štirimi izhodi za matično ploščo.

V sistem sem s pipeto dodala vodo in poskrbela, da sem sistem pretresla (zadnja stvar, ki jo želimo, je zračni mehurček, ujet v enem od hladilnih blokov). Ko se je skoraj napolnil, sem sistem nekoliko nagnil, da sem se znebil zraka, ujetega med plavuti radiatorja.

Končno je končano!

9. korak: Konec

Po vsem tem je ionski hladilnik končno končan! Priključil sem priključek Ethernet, napajanje in ventilator ter vse vklopil. Zdaj je očitno, da sistem ni popoln. Rebra hladilnika so enako prekrita s silikonom, zato dvomim, da je to funkcionalnost. Čeprav se večina toplote vseeno razprši skozi cevi in hladilne bloke. Rekel bi, da je Ion Fan boljši kot nič, vendar ne tako dober kot mehanski. Čeprav imate pomanjkljivost hrupa in življenjske dobe. Moja meritev porabe energije je dobila vrednost 0,52 A pri 5 V DC. Čeprav je izhodna napetost veliko višja, vas lahko potencialno poškoduje, zato bodite previdni!

Resnično žalostno je, da so se mi, medtem ko sem ga ustvaril jaz in prijatelji, zdaj naveličali igrati Minecraft …

Kakorkoli že, zgoraj lahko najdete videoposnetek igranja igre, če vas zanima.

Upam, da vam je bil ta projekt všeč, če vam je bil všeč, kot je Instructable in razmislite o glasovanju zame na natečaju:).

Se vidimo na naslednjem Instructable!

Veselo izdelavo!