Любителям систем охлаждения с тепловыми трубками посвящается.

 

Жил-был любитель всего тихого и холодного. И захотел он заменить боксовый вентилятор процессора, по причине шума излишнего. Обсуждение критериев выбора выходит за рамки этой статьи, скажу только, что приобрел Vortex 752 от Cooler Master.

  

Мне, как конструктору, думается, что лучшей системы охлаждения и быть не может, вот только трубочек добавить бы…

Например, вот так:  Но это уж кому как повезет.

 

В общем, приношу коробку домой, открываю и сразу впадаю в жуткое разочарование: Cooler Master явно экономит на припое. Хорошо заметен непропай трубок с пластинами, а между медным основанием и пластинами радиатора на просвет видны пара щелей. Причем через окошки в упаковке этот недостаток при всем желании не рассмотреть. Поскольку гарантийную наклейку я на радостях сразу оторвал, то об обмене можно не думать. Решено было устранить этот недостаток производителя собственноручно.

 

Главный вопрос: что применено в качестве припоя и какая допустимая температура для тепловых трубок?

 

Поиски ответа в глобальной сети показали, что не такая уж она и глобальная. Ну что ж, рискнем 30$. На крайняк чо-нить другое купим…

Приобрел в магазине сплав Вуда и сплав Розе. Попробовал ими залудить кусочек меди. Если кто не знает, кратко расскажу: берем посудину, набираем в нее воду, в воду надо плеснуть чуток кислоты. Кислота годится любая - от серной до лимонной, только не для всякой посуды любая подходит. Я взял эмалированную миску и уксус. Для полного счастья добавляем в воду глицерин (в аптеке продается) – он повышает температуру кипения воды на несколько градусов. Но можно и без него. Наверное, это зависит от качества сплава. Кислота нужна в качестве флюса – она растворяет окисную пленку. Без нее не получится. Теперь воду нагреваем до кипения, бросаем туда кусочек сплава, берем пинцетом медную деталь, опускаем в воду (медь сразу от кислоты светлеет) и палочкой с намотанной на конец ваткой каплю сплава размазываем.

Теперь мы знаем, как сплавами Вуда и Розе пользоваться. Температура плавления Вуда ~60ºC, Розе ~90ºC. Посему для радиатора Розе больше подходит.

 

Вступления закончились, начинается самое интересное.

 

Беру радиатор и опускаю его в кипяток, увеличиваю огонь и хорошенько кипячу. Дергаю пинцетом – ничего не отваливается. Вывод - легкоплавким сплавом там не пахнет.

Беру фен. Дую на термодатчик. Замеряю расстояние, при котором 230ºC. Это чтобы тепловые трубки не перегреть слишком. С этого расстояния дую на радиатор. Медное основание вскоре отваливается. Первая победа! Далее с помощью рук и толстой тряпочки аккуратно, по одной, вытягиваю тепловые трубки из пакета пластин.

 

Итак, что мы имеем.

 

Основание.

По центру две канавки, где лежали тепловые трубки. Правая пропаяна на 40% поверхности, на левой только узкая полоска припоя. Остальная часть поверхности покрыта слоем окисла, очевидно, образовавшегося вследствие применения активного флюса. Центральная часть основания (там, где горячее всего) ни с одной из трубок не контактирует. Какой эффективности охлаждения при таком раскладе можно ожидать?

 

Тепловые трубки. Фото с обеих сторон.

 

Короткий конец был припаян к основанию, длинный входил в пакет пластин. Смотрим на длинный конец – теплового контакта по всему периметру отверстия нет практически нигде, а около 30% пластин на каждой трубке просто свободно болталось. При чем о запрессовке речи не идет – они болтаются с зазором.

 

Радиатор.

 

На левой половине поверхности контакта пластин с основанием хорошо виден равномерный слой припоя. А на правой половине только несколько пятен олова.

Место контакта тепловых трубок и пластин радиатора не пропаяно вовсе.

Учитывая, что тонкие пластины радиатора не имеют теплового контакта между собой и не способны передать тепло на большое расстояние вследствие своей малой толщины - тепло проходит только через участок пайки "основание-пластина" и эффективно отводится только в месте непосредственного контакта пластины с охлаждаемой поверхностью.

Приведенные фото говорят о том, что значительная часть поверхности пластин используется крайне неэффективно (если используется вообще).

 

Так что, господа оверклокеры-геймеры-энтузиасты, тесты тестами, а значительная часть эффективности этой системы охлаждения потеряна самим производителем. А ваш кулер на тепловых трубках? И они тоже так хреново припаяны?

 

Не мешало бы собрать это хозяйство по нормальному. Но сохранили ли трубки свои свойства после нагрева до 230ºC при разборке?

Проверим. Берем холодную трубку и опускаем один конец в воду (40-50ºC). Держим за другой конец. Через 10 сек конец, за который держим, нагревается. Вынимаем, щупаем. ТЕМПЕРАТУРА ОБОИХ КОНЦОВ НА ОЩУПЬ ОДИНАКОВА!!! ТРУБКА ПРОГРЕЛАСЬ РАВНОМЕРНО. ОНА РАБОТАЕТ!!!

Теперь мы уверены в том, что трубки целы и можно смело радиатор собирать.

 

Здесь подведем итоги.

Итак, заводской процесс изготовления радиатора на тепловых трубках предполагает пайку их припоем ПОС-61 при температуре 230ºC. Сказки о кратковременной пайке оставьте себе, т.к. припаиваются они к массивному основанию, масса которого много больше массы трубки. Плюс пластины (алюминий с покрытием, покрытие паяется – не вздумайте царапать). Все это надо хорошо прогреть. Потом оно будет долго остывать. Температура на трубках удержится в районе 200ºC как минимум в течении 30 сек. И это предусмотрено заводским техпроцессом! Если там что-то может расплавиться, то оно расплавилось бы еще на заводе.

Может у других производителей другие трубки, но у Cooler Master трубки явно термостойкие.

 

А если обратно собрать радиатор на сплаве Розе, то можно вообще спать спокойно.

 

А вот так выглядит радиатор после разборки-сборки. Все паяные соединения выполнены сплавом Розе.

Делалось это следующим образом:

Прежде всего необходимо расцепить зажимы между пластинами в нескольких местах. В каких именно зависит от конструкции конкретного радиатора. Делается это для того, чтобы снимать пластины блоками по 10-15 штук, т.к. из целого пакета вытащить трубку вряд ли удастся. Затем радиатор ложится основанием кверху и прогревается феном. После расплавления припоя снимаем основание и пластины (работаем в рукавицах).

Теперь тепловые трубки и медное основание лудим сплавом Розе. Здесь я прибег к хитрости: основание сначала залудил с помощью кислоты и мощного паяльника, а потом сделал ровный слой полуды в кипятке. С трубками наоборот – сначала покрываем полудой в кипятке, а затем греем феном и куском оплетки с каплей кислоты хорошо растираем полуду. Даже не спрашивайте, почему именно так – любители экспериментов могут сделать по-другому. Также необходимо залудить пластины в местах контакта с трубками и с основанием. Опять используем сплав Розе и кислоту. После этого все детали необходимо тщательно промыть и удалить остатки флюса.

Подготовка закончена, осталось радиатор собрать. Сначала собираем пакет пластин с трубками и фиксируем в нужном положении. Кстати, входящий в комплект поставки крепеж для AMD, удобно использовать при сборке для сжатия пакета во время пайки. Для этого нужно выпилить в металлической пластинке ушки, как на сокете, и согнуть ее буквой "П".

В пластинах есть вырез для заливки припоя.

Этот вырез должен быть сверху. Туда мы будем класть припой. Если вы добыли сплав Розе в виде проволочки, то просовываем ее в эти вырезы. Иначе расплавляем припой в виде лепешки и режем ее на узкие полоски.

Греем феном до расплавления припоя – пластины припаяны. Для верности можно засунуть в вырез проволочку и повозюкать ей для лучшего растекания припоя. На этом этапе трубки должны хорошо сесть на свое место и в последствии не поворачиваться. Даем радиатору остыть. Снимаем прижим, если он был. Переворачиваем радиатор будущим основанием вверх. Раскладываем кусочки припоя, кладем сверху основание и снова прогреваем. Все, радиатор собран.

 

И напоследок результаты тестирования пропаянного радиатора.

 

Показания температуры снимались программой "PC Wizard 2008". Правильность показаний проверялась на доступных для прямого измерения датчиках.

Процессор Core 2 Duo E7400 без разгона (2.8Ghz, TDP=65W, 100% загрузка обоих ядер программой OCCTPT 3.1.0)

Частота вращения вентилятора 920 об/мин (тихий режим)

CPU = 50 ºC

Core1 = 60 ºC

Core2 = 56 ºC

Температура в помещении = 30 ºC (летом жарко)

Температура процессора в простое 37 ºC

 

Hosted by uCoz