[电脑] [第八届机王争霸赛]专业MOD组——螺丝地狱 by bigeblis
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早在2018年我就设计制作了我第一只全铝机箱,只不过那时候我还是个初学者,对SOLIDWORKS的使用并不熟练(虽然现在也依然不熟练 ),也没有入坑水冷。因此那时候的设计,只考虑了最基础的问题,完全没有考虑水冷系统的安装位。
那时候的设计图是这样的:
成品(已经是入坑水冷后多次改造的结果)是这样的:
自从今年入坑分体水,对这个箱子修修改改的勉强使用,一直有想法换掉,但是缺少一个足够的理由来说服自己。直到上个月底拆换CPU的时候,因为箱子里的配件干涉太严重,如果不放水,冷头就拿不出来只能硬拆。最终CPU被冷头划了两条划痕,收U党以此为由大砍一刀后,我知道,理由有了。
原本的结构我其实还是很喜欢的,这次就不大改结构,仅进行一些尺寸与布局的修改。
新的箱子,我的安排是直接上全塔,左边机仓安装主板,显卡,电源与冷排。右边机仓安装水箱,水泵,流量计,光驱(或硬盘抽取盒)以及硬盘。顶部机仓安装负压防漏装置以及IO接线的固定装置。设计图如下:
计划在机箱正面安装180*3冷排,六把18cm风扇做夹心结构,银欣的滤网做防尘处理,这也是整个机箱的进气渠道。机箱背面则安装180*2冷排,四把18cm风扇夹心,作为机箱唯一的排气渠道。这样可以使机箱内部压力略高于外界,对防尘有好处。机箱底部则安装一只140*2冷排,仅单面吹,没有外部进气口。
前后冷排与显卡CPU冷头均使用QD3H止水快插连接,显卡与CPU冷头之间也使用了一只QD3H止水快插。下回要拆点啥就不用纠结要不要放水了,直接拔!
右边机仓,设计可以安装四只DDC水泵,但先装三只看看流量够不够。如果安装四只水泵,则右边机仓的结构如下:
为了方便理线,同时降低对主板风扇接口的数量与负载能力要求,特别设计了风扇与水泵的转接板:
风扇转接板可以将六把风扇转换成两把,水泵转接板可以将四台水泵转换成一台,主板仅需要提供PWM调速信号,转接板会将1、3号风扇以及1号水泵的转速信号反馈给主板。转接板的供电则通过PCI-E 8pin插座获取。风扇转接板安排了两个插座的用意则是为了方便做菊链,降低布线难度。水泵转接板则有独立的外接电源输入插座和电源开关,可以在主电源不通电的情况下,强行开启1、2号水泵以及流量计进行水路循环测试、排泡等工作。同时这块板子还负责水箱灯的恒流驱动,因为我不喜欢RGB,但是水箱没有灯光照明又看不清水位情况,所以拆除了原厂RGB灯条,改安装白色灯条,并使用恒流驱动确保亮度恒定。
这两个转接板有两套工作模式,除默认模式外,还可以保存设定好的风扇、水泵转速作为监控依据。当发现转速异常下降时切断给主板的转速信号,确保任何一把风扇、任何一台水泵出故障,主板都能得到消息。
设计图搞好发去工厂,零部件与材料可以先准备起来。其中有:
鄙人手工加工的部分铝制小零件:
3D打印后手动上色的装饰面板:
部分冷排、风扇、水泵以及水冷接头配件:
还有最重要的,这机箱为什么叫”螺丝地狱“的关键配件,两大盒不锈钢内六花防盗螺丝,总数有上万吧:
这箱子仅使用了两个折弯工件(硬盘支撑),剩下的全部都是依靠螺丝连接起来,至少使用了200多颗M3沉头螺丝,50多颗M4沉头螺丝
风扇转接板和水泵转接板做好了:
机加工回来的板子忘记拍全部零件了 就拍了面板
装了五天,装成这样:
顶部光驱位口我安装了四个USB延长座,用来将主板IO口的USB插座延长到机箱正面使用。下方则是开机和重启按键。右边小窗是负压防漏装置的显示窗口。下方长条窗口用来观看水位情况。
顶部IO区域,安排了8个PCI槽。后部米黄色3D打印尼龙部件是线缆夹具,通过弹簧底座固定,上盖安装后可以通过螺丝将此部件拉紧在上盖内部,确保移动机箱时,线缆不会拉扯到主板与显卡的插座(原来那台机箱没有这个设计,拉坏过两根DP线!)
主板仓,前冷排安装测试:
闲置主板安装测试
测试完毕,测试件拆除,电源挡板就位,风扇转接板桥接线插入:
前冷排正面安装的是分形工艺的18038风扇,背面安装的是银欣穿甲弹18032风扇。这两把风扇的转速特性不一样,因此不能简单的共用一组调速信号,所以风扇转接板才会被设计成双三转一的结构。前排的六把风扇转换成两把后,从转接板背面的信号接口连接去后排的风扇转接板。后排也一样是前18038后18032风扇的组合,因此最终这十把风扇被转换成两把风扇接入主板。底部冷排仅安装两把风扇,因此那块风扇转接板只使用了其中一路。
最后是机箱右仓:
水箱灯点亮测试:
可以看到,三块风扇转接板用两条PCI-E电源线连接在一起,这样主电源只需要一根PCI-E电源线就可以给它们全部供电。
今天闲来无事,从老机器上拆下两把18cm穿甲弹,把新机器的前冷排给安装到位了
所有的风扇插头都是重新压制的,因为原装线太长了:
反面是三把分形工艺的18038风扇,RGB线被我拆除了
然后冷排进出水口安装连接件,其中进水口从CPU冷头来,安装了一只QD3H母头。出水口则使用弯头和延长丝做硬连接
装入机箱,延长丝与穿孔之间使用2mm厚度的硅橡胶板塞牢,防止它晃动:
六把风扇与前排风扇分配板连接:
通电测试。分配板正确识别了六把风扇并报告运转正常,同时转速信号被传输给后排风扇分配板,所以后排风扇分配板也亮起两盏绿灯:
风量很大绝对吹透了。后面的窗帘在飘动
主板到位后,最上面那把穿甲弹就兼做主板供电模块与内存条的风冷散热风扇了!
六把风扇全速耗电1.7632A:
晚上在老机器缺两把冷排抽风扇的情况下打游戏,发现水温比风扇齐全的时候高3度,原本可以只比室温高11度,现在要高14度了。看来哪怕是单波冷排,前后夹心风扇还是很有效果的。双波排那就更不用说了(游戏时显卡CPU功耗累加和大约450W左右)
今天休息一下,明天可以开始正式装配了。
订购的主板已经拿到,算是真正有了参赛资格。
如今的板子价钱实在离谱,吹雪这样的非纯血ROG都要小3000了!而且,居然不送SATA线!!!这个我是问过官方,有权威答复的!!
经过多日抽空组装,这台机器总算是恢复到能用的状态,这才能把照片压缩上传继续。
上回我装好了前面板冷排总成,接下来再安装底部冷排总成:
冷排底部使用25mm不锈钢六角柱垫高在底板上,上面有两把14cm风扇保持有气流流过翅片。另外,注意这根管子,我后来把它换成黑色橡胶管了。感觉黑色橡胶管更适合我这个机箱的风格。
然后是后面板冷排总成:
这个冷排下方有块铝板,可以起到万一冷排泄露,流出来的水不会流到下方的电源上。
前后冷排总成进出水部分细节:
面板开关上焊接有定制的圆形PCB,将原本的焊接接头转换成带锁插头,方便后期维护拆卸。
最后连好三块风扇转接板与所有风扇的连接:
至此,主板仓的冷却设备部件算是安装完成了。
水泵水箱仓的安装,忘记拍过程照片了就直接放个成品照吧!
最后是负压装置,抽真空试漏。只不过后来发现,真空查漏对水冷系统不合适,抽真空不漏气的系统,照样可以漏水。。。。。
然后是主板CPU内存,CPU防弯扣具-其实我更喜欢叫它“无痕扣具”,毕竟用这玩意安装的CPU真的是一点痕迹都不会有,以及Watercool HEATKILLER LGA1700重型背板。
用无痕扣具和重型背板固定好CPU
背板与扣具使用英制6#3/8螺丝连接,背板四角则使用附带的特制M4内六角无头螺栓连接正面的11mm高度M4不锈钢六角螺柱,作为CPU冷头的固定基础。为防止划伤主板,加了红色钢纸垫。
显卡是早就改装成水冷的RTX3090火神,背板没有使用水冷,而是3mm紫铜板+铝制散热器的组合。
把主板与显卡安装进机箱。看起来这两个小伙伴都很小的样子
前面板冷排的顶部风扇,出来的风正好对着主板供电模块和内存,CPU和显卡有水冷伺候,主板供电和内存就风冷将就一下吧
连好一部分管子与接头,为了防止CPU被划伤的惨痛教训重演,CPU表面粘贴了一张金手指胶带保护
显卡与后面板冷排的连接,原本的打算是直接管子接过去。结果接好后进行快接拆卸试验时发现,快接弹出行程很长,管子会给显卡很大的力。所以调整成现在这个调头180度绕回来的布局,水阻肯定大了不少!不过还好,有三台DDC泵,不怕!
接好水箱水泵仓的部分走线。走的很一般,见笑见笑!
透明管子打算换成橡胶管,可惜用完了,订购的还没拿到。
流量计原本打算依靠管子构件支撑。后来发现对弯头的力还是有点大,为了防止以后漏水,给加了一个支撑!
面板防尘网粘贴中。。
最后,显卡屁股那块支撑板,太丑了。手工做了一块新的给换上:
看起来顺眼多了。有了它,显卡是被机械结构硬支撑在机箱里的,主板完全不受力哦!
改装前(这个角度看,这个冷排很巨大吧!边上那个水箱可是360的)
灯条前方粘贴了铝制遮光条,确保机箱外任何角度都无法看见灯条。实测效果很棒!
中午抽空回来把水箱容量刻度表给安装了。这个件比较简单,就自己做一个用!可惜没有A3打印机,标签中间有接缝不太完美!明天抽空找找有A3打印机的地方重新打印一份粘过!
装好试机,完美!目前装水量617ml,只装了一半
晚上换掉全部透明管,改成EPDM管子,感觉视觉效果更好
CPU供电线走的很难看,等定制的长线到了再换。
顺便趁水被排空,清洗一下水泵里的滤网
拧松滤网螺丝,使硅橡胶垫片缩回不再顶住水泵壳体方便取出
拿掉后就剩两层硅橡胶垫片
滤网本体,这是我手动用锉刀锉出来的,不锈钢+硅橡胶材质制品,80目的不锈钢滤网,过滤效果很棒!而且因为面积很大,水阻也在可以接受的范畴。
清理干净装回,换上手工制品上盖,只有一个进水口的盖子(原装有两个不知道为什么这样设计),这样可以少装一个堵头,少一个漏点。
再次加水,发现居然有很大一个异物不知道原本在水路哪个位置,现在冲进副水箱被滤网拦住了。
最后上正面和背面照片
还有整机重量,这台机器加了大约3.5L的水,使用了大量2/5/10mm板材,虽然是全铝结构,但是架不住尺寸太大,重量依然惊人!还好我有事先计算,选用了1寸四轮载重200kg的走轮作为支撑,否则全靠搬运真的能累死!
今天算是把机器整的差不多了
于是果断改进,画个简图,再发挥一下DIYer传统艺能,手刻一块板子,用来替换原有的多圈可调电阻,改为接入主板风扇PWM信号来控制亮度,这样就可以坐在桌子边动动键盘就调亮度啦:
焊好元件:
改造完毕:
实测效果完美,占空比20%时亮度正好合适,与上面的负压装置显示屏亮度差不多,很协调。顺便利用主板自带的调速功能,把灯光亮度与水温关联,超过40℃开始增加亮度,50℃时亮度最大,也算是个提醒吧!
改造完发现,测试功能的时候,不小心把水泵转接板的一号泵检测功能烧了。大概是不小心短接了12V与speed信号针脚了吧!第一版图纸发去制作后就发现了这个隐患,想着不影响使用,就懒得立刻再做第二版。
调出改进设计过的图纸,顺便把上面手刻的电路也集成进板子里,发去重新制作PCB了。
然后简单测试了一下这个机箱与冷却系统的效能
满载
轻载
昨天其实就完工了,偷懒没发!今天把这贴结束了吧
部分水路走管细节:
反面水泵仓,还是有点乱,尽力了。。。。
顶部IO接线仓:
推到电脑桌边上就位:
桌面全局:
最后上测试图
测试时室温:
R23测试:
三弟马克思稳定性测试:
这个箱子,依靠180x3+180x2+140x2三块冷排,约等于4.5块传统120*3冷排的散热面积,以及前后贯通的风道布局,在流量230LPH、所有风扇转速均定速700PRM时,成功的将功耗500W运行30分钟后的水温压制在25.5℃,比室温16.8℃高8.7℃,非常接近当年拖鞋大提出的“满载水温比室温高8℃”的合格标准了!就我个人而言,感觉这次折腾算是成功了。
1月15日补上全家福:
显卡已经更换为TUF RTX4090,同时对水管接法做了一点改进,现在这种接法可以保证脱开快接时,弹出的接头不会对显卡桥头施力-毕竟桥头是亚克力的,不能受力,否则可能开裂:
新配置跑分如下:
稳定性测试结果,有力的证明了这个测试其实对核心温差很敏感:
游戏时的温度
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