Herausforderungen bei Kühlplatten und wie KINGKA sie löst

Mit dem rasanten Wachstum von Rechenzentren, KI-Servern und Hochleistungsrechnern (HPC) sind Flüssigkeitskühlplatten zu einem unverzichtbaren Bestandteil moderner Wärmemanagementsysteme geworden. Insbesondere Wasserkühlplatten und Flüssigkeitskühlplatten werden häufig zur Abfuhr hoher Wärmeströme von CPUs, GPUs und KI-Beschleunigern eingesetzt.

Herkömmliche Wasserkühlplattenlösungen stoßen jedoch im Langzeitbetrieb auf einige inhärente Herausforderungen. kingka begegnet diesen Herausforderungen durch fortschrittliche Technik, präzise Fertigung und bewährte Flüssigkeitskühlplattenlösungen für Rechenzentren.

1. Korrosionsprobleme bei herkömmlichen Wasserkühlplatten

Problem: Korrosion an gelöteten Wasserkühlplatten

Die meisten herkömmlichen Kühlplatten für Wasserkühlungen verwenden gelötete Kupfer-Mikrokanalstrukturen. Die Kombination aus Kupfersubstraten und Lötmetallen führt zu elektrochemischen Potenzialdifferenzen, die bei Kontakt mit wasserbasiertem Kühlmittel galvanische Korrosion verursachen können.

Zu den weiteren Korrosionsmechanismen gehören:

• Sauerstoffinduzierte Korrosion

• pH-Instabilität in Kühlflüssigkeiten

• mikrobiologisch beeinflusste Korrosion (mic)

Mit der Zeit führt Korrosion zur Zerstörung der internen Mikrokanäle und verringert so die Zuverlässigkeit von Kühlplattensystemen.

Kingka-Lösung: Korrosionsbeständige Flüssigkeitskühlplattenkonstruktion

kingka reduziert Korrosionsrisiken durch:

• Herstellung von hochreinen Kupfer- und Aluminiummaterialien für Flüssigkeitskühlplatten

• Reibrührschweißen (FSW) mit Kaltplattentechnologie, wodurch Lötmaterialien entfallen

• Glatte, präzisionsgefertigte Mikrokanäle zur Reduzierung der Korrosionsinitiierung

• strenge Materialzertifizierung und Einhaltung von Umweltauflagen (RoHS/REACH)

Durch den Einsatz von fsw-Wasserkühlungs-Kühlplatten verbessert kingka die chemische Stabilität und die Lebensdauer deutlich.

2. Verstopfungsrisiken in Mikrokanal-Flüssigkeitskühlplatten

Problem: Durchflussbehinderung in den Wasserkühlplatten

Mikrokanal-Flüssigkeitskühlplatten reagieren sehr empfindlich auf Verunreinigungen. Ablagerungen, Oxidationspartikel und biologisches Wachstum können sich in den Kanälen ansammeln und zu teilweisen oder vollständigen Verstopfungen führen.

Dies führt zu Folgendem:

• reduzierter Kühlmitteldurchfluss

• erhöhter Druckabfall

• Lokale Hotspots auf CPUs und GPUs

• verringerte Effizienz der Kühlplattenkühlung für Rechenzentren

Kingka-Lösung: Optimierte Mikrokanal-Kühlplattenkonstruktion

kingka minimiert Verstopfungsrisiken durch:

• Hochpräzise CNC-Bearbeitung für konsistente Mikrokanalgeometrie

• Kontrollierte Oberflächenrauheit bei der Herstellung von Wasserkühlplatten

• mehrstufige Ultraschallreinigung vor und nach dem Schweißen

• Durchflusswiderstandsprüfung für jede Flüssigkeitskühlplatte für Rechenzentrumsanwendungen

Dies gewährleistet eine langfristige Durchflussstabilität und eine zuverlässige Leistung der Flüssigkeitskühlungs-Kühlplatte.

3. Leckagerisiken in wasserbasierten Kühlplattensystemen

Problem: Kühlmittelleckage und elektrische Sicherheit

Konventionelle Wasserkühlplattensysteme basieren auf Dichtungen, Schläuchen und mehreren Verbindungspunkten. Thermische Zyklen und Druckschwankungen beschleunigen die Alterung von O-Ringen und Schläuchen und erhöhen somit das Leckagerisiko.

Da Wasser elektrisch leitfähig ist, können selbst geringfügige Leckagen Folgendes verursachen:

• Kurzschlüsse

• Bauteilkorrosion

• Systemausfall oder katastrophaler Ausfall

Dies stellt ein großes Problem für Flüssigkeitskühlsysteme in KI-Rechenzentren dar.

Kingka-Lösung: Auslaufsichere FSW-Flüssigkeitskühlplatten

kingka verbessert die Systemsicherheit durch:

• FSW-Flüssigkaltplattenschweißen zur Herstellung dichter, porenfreier Verbindungen

• Gas-/Flüssigkeitsleckprüfung und Druckhalteprüfung für jede Kühlplatte

• Strukturoptimierung zur Reduzierung der Belastung an den Gelenken

• Montagefertige Wasserkühlplatten mit geprüfter Dichtheit

Diese Maßnahmen machen die Flüssigkeitskühlplatten-Lösungen von kingka für den Dauerbetrieb unter hoher Last geeignet.

4. Thermische Leistungsstabilität für Hochleistungs-KI-Chips

Problem: ungleichmäßige Kühlung und thermische Hotspots

Bei KI-Beschleunigern, die Leistungsdichten im Kilowattbereich überschreiten, kann eine ungleichmäßige Kühlmittelverteilung zu ungleichmäßigen Temperaturprofilen führen, was die Leistung und die Lebensdauer der Komponenten verringert.

Kingka-Lösung: Hochleistungs-Kühlplatten-Design

kingka gewährleistet eine stabile thermische Leistung durch:

• CFD-basierte thermische Simulation bei der Auslegung von Kühlplatten

• gleichmäßige Strömungsverteilung in Flüssigkeitskühlplattensystemen

• Präzise Planheitskontrolle für optimalen thermischen Kontakt

• Validierung des Wärmewiderstands unter realen Betriebsbedingungen

Dies ermöglicht eine zuverlässige Kühlung von KI-Servern und Rechenzentren mit Kühlplatten.

5. Warum Kingka-Flüssigkeitskühlplatten für Rechenzentren?

kingka bietet Komplettlösungen für Kühlplatten mit Flüssigkeitskühlung an, die Folgendes kombinieren:

• Mehr als 15 Jahre Erfahrung im Wärmemanagement

• fortschrittliche Herstellung von Kühlplatten durch Reibrührschweißen

• Präzisions-CNC-Bearbeitung und strenge Qualitätskontrolle

• Kundenspezifisches Design von Wasserkühlplatten für KI-, HPC- und Rechenzentrumsanwendungen

Von der Prototypenphase bis zur Serienproduktion liefert kingka zuverlässige Flüssigkeitskühlplattenlösungen, die auf Leistung, Sicherheit und Langzeitbetrieb optimiert sind.

Während herkömmliche Wasserkühlplatten mit Problemen wie Korrosion, Verstopfung und Leckagen zu kämpfen haben, lassen sich diese Risiken durch fortschrittliches Design und Fertigungsprozess effektiv minimieren. Die FSW-Flüssigkeitskühlplatten von kingka, ihre präzise Bearbeitung und strenge Tests bieten eine robuste und skalierbare Lösung für Flüssigkeitskühlsysteme der nächsten Generation in Rechenzentren.