Laser pour le refroidissement liquide de l'IA : solutions de soudage laser UW Laser pour les systèmes thermiques HPC

Introduction

La formation et l'inférence des grands modèles d'IA nécessitent désormais des racks et des clusters haute densité, à faible PUE et hautement fiables, au lieu de simplement ajouter plus de GPU. Les racks NVIDIA GB200/GB300 NVL72 consomment 130-140 kW, et l'architecture Rubin à venir dépasse 200 kW. Le refroidissement par air traditionnel a atteint sa limite physique ; le refroidissement liquide est devenu obligatoire pour les centres de données d'IA.

TrendForce rapporte que le taux de pénétration mondial du refroidissement liquide pour les centres de données a atteint environ 33 % en 2025. IDC prédit que le marché chinois des serveurs refroidis par liquide dépassera 16,2 milliards de dollars américains d'ici 2028, confirmant une forte croissance du marché.

Cette croissance repose sur une chaîne d'approvisionnement nationale évolutive pour le refroidissement liquide, comprenant des plaques froides, des pipelines, des collecteurs et des soudures de précision. Les pipelines de refroidissement liquide agissent comme le réseau vasculaire du système. Les parois des soufflets n'ont que 0,1 à 0,5 mm d'épaisseur. Les microfissures de soudure ou les joints froids peuvent provoquer des fuites après des cycles thermiques. L'absence de fuite est essentielle - même une petite fuite de liquide de refroidissement peut détruire les GPU et faire planter des racks entiers.

Le brasage conventionnel et le soudage TIG produisent une déformation thermique importante, une porosité élevée et une faible cohérence par lots sur les coutures circonférentielles multi-branches en cuivre ultra-minces et hautement réfléchissantes. Le soudage laser offre une faible apport de chaleur, un traitement sans contact et une intégration facile avec la vision et l'inspection en ligne. Il permet une fusion profonde et une étanchéité à l'hélium (≤10⁻⁹ Pa·m³/s), s'imposant comme le procédé de référence pour les pièces de refroidissement liquide sans fuite.

Pour les applications de refroidissement liquide pour l'IA, UW Laser fournit des équipements de soudage pour les collecteurs, les capuchons d'extrémité, les collecteurs internes, les soufflets, les plaques froides en cuivre et les assemblages de refroidissement liquide. Avec une R&D entièrement interne, nous développons des lasers YAG, à diode, à fibre, hybrides, bleus, à faisceau annulaire et ultrarapides, allant de centaines à des dizaines de kilowatts, avec des longueurs d'onde de 266 nm (UV) à 2000 nm. Nos têtes de balayage et nos têtes de soudage par points auto-développées offrent d'excellentes performances optiques et une grande stabilité.

Nous formons une boucle fermée couvrant les sources laser, l'optique, le mouvement, l'outillage, les processus et l'automatisation. Nos solutions comprennent des machines à portique autonomes, des cellules robotisées et des lignes clés en main entièrement automatiques. Intégrées au MES, elles prennent en charge l'enregistrement complet des processus et la traçabilité de la qualité pour répondre aux exigences de production de masse sans fuite des composants de refroidissement liquide pour centres de calcul intelligents.

(1) Équipement de soudage laser à double station pour plaques froides en cuivre

Présentation de l'équipement
Équipé du laser hybride bleu auto-développé d'UW Laser et de la tête de traitement à balayage double longueur d'onde d'UW, le système combine la haute absorptivité de la lumière bleue sur le cuivre et la haute densité de puissance de la lumière infrarouge. Il résout les défis de soudage, notamment les projections, la porosité et les joints froids pour les matériaux hautement réfléchissants comme le cuivre, et est utilisé pour le soudage de joints longs des canaux d'écoulement sur les plaques froides en cuivre.

Avantages
Supérieur pour les matériaux hautement réfléchissants
Le cuivre absorbe peu d'énergie laser proche infrarouge et est difficile à souder. La machine prend en charge le laser hybride bleu 450 nm d'UW ou le laser à fibre à faisceau annulaire pour réduire les projections et la porosité.
Flux de travail parallèle efficace à double station
La conception à double station permet le chargement/déchargement et le soudage simultanés, augmentant le temps de fonctionnement de l'équipement et l'efficacité de la production de masse.
Haute performance d'étanchéité avec faible fuite
Les processus de soudage optimisés offrent des taux de fuite allant jusqu'à 10⁻⁹ Pa·m³/s, garantissant un fonctionnement fiable à long terme des systèmes de refroidissement liquide.
Faible déformation thermique
L'apport de chaleur laser hautement concentré, associé au contrôle intelligent de la température et à la bibliothèque de processus d'UW, limite la déformation thermique et préserve la planéité de la plaque.
Cordons de soudure de haute qualité
La technologie propriétaire de faisceau annulaire assure des soudures stables, cohérentes et lisses, réduisant le meulage post-soudage.

(02) Équipement de soudage laser pour collecteurs d'eau

Introduction
Équipé du laser à fibre monomode/quasi-monomode auto-développé d'UW Laser et de la tête de traitement à balayage D30, il soude les joints circonférentiels et d'étanchéité entre les tuyaux de collecteur et les bases de buse. Convient aux collecteurs en aluminium et en acier inoxydable, il prend en charge les stations à portique autonome à 6 axes et les stations de soudage robotisées à 6 axes.

Avantages
Soudage de trajectoire 3D complexe
Les collecteurs présentent des structures spatiales complexes. Couplée à des cellules robotisées ou à des plateformes de mouvement 3D de haute précision, la machine permet un soudage précis sur des courbes spatiales complexes.
Compatibilité pour les matériaux dissemblables
Les collecteurs assemblent souvent de l'aluminium, du cuivre, de l'acier inoxydable et d'autres métaux. Le soudage hybride coaxial multi-longueurs d'onde d'UW combine les forces de deux lasers et supprime les composés intermétalliques fragiles dans le soudage de métaux dissemblables.
Haute précision de soudage
Les fixations et les systèmes de positionnement de haute précision garantissent un soudage précis des tuyaux de branche et des ports. Précision de répétition du positionnement : ±0,03 mm / 300 mm.
Pénétration et vitesse équilibrées
Les paramètres optimisés pour l'épaisseur de paroi du collecteur assurent une pénétration suffisante pour la résistance du joint à haute vitesse (jusqu'à 200 mm/s pour les alliages d'aluminium).
Haute automatisation
Ce système clé en main peut intégrer le chargement/déchargement automatique, le suivi de joint et l'inspection en ligne pour réduire le travail manuel et stabiliser la cohérence par lots.

(03) Équipement de soudage laser pour collecteur interne

Présentation de l'équipement
Cet équipement est équipé du laser continu monomode auto-développé d'UW Laser et de la tête de sortie laser oscillante D30. Le faisceau central assure la profondeur de pénétration tandis que le faisceau annulaire stabilise le bain de fusion pour supprimer les projections et la porosité. Il convient aux structures de canaux d'écoulement complexes des collecteurs d'eau internes et aux applications de soudage hermétique à haute demande.

Avantages de l'équipement
Accès de soudage aux fentes étroites profondes internes
Spécialement conçu pour les collecteurs internes, la torche de soudage ou la tête laser peut pénétrer dans l'assemblage pour effectuer un soudage sans contact sur les joints de soudure difficiles à atteindre par les méthodes conventionnelles.
Positionnement de haute précision et micro-soudures
Conçu pour la structure complexe des collecteurs internes, le système peut se concentrer sur un spot laser ultra-fin (niveau micron) pour un soudage par points de haute précision ou un soudage de joint sans endommager les caractéristiques de précision adjacentes.
Contrôle en temps réel en boucle fermée
Adoptant la technologie de soudage en moule et de contrôle en temps réel d'UW, il met en œuvre un contrôle de rétroaction en boucle fermée tout au long du processus de soudage pour garantir une qualité de soudure cohérente et fiable pour chaque joint.
Soudage de haute propreté
Le soudage laser est un processus sans contact sans contrainte mécanique. Le processus de soudage reste propre et sans débris, évitant la contamination des canaux d'écoulement internes.
Compatibilité avec plusieurs configurations de soudure
Il prend en charge de manière flexible les soudures bout à bout, les soudures à recouvrement, les soudures d'angle et d'autres types de joints à l'intérieur des collecteurs internes pour répondre aux diverses exigences de conception.

(04) Équipement de soudage de soufflets

Présentation de l'équipement
Cet équipement est équipé du laser à fibre multimode auto-développé d'UW Laser et de la tête de sortie laser oscillante D30. Il est conçu pour le soudage bout à bout de soufflets à paroi mince et de métaux dissemblables, adapté au soudage de joints circonférentiels entre les soufflets et les raccords. Il équilibre la ductilité de la soudure et la fiabilité de l'étanchéité, et s'applique aux composants de tuyauterie pour les systèmes de puissance de calcul et de stockage d'énergie.

Avantages de l'équipement
Soudage pour matériaux à paroi mince sujets à la déformation
Les soufflets ont des parois extrêmement minces et sont très vulnérables à la déformation et à la brûlure. Le soudage laser présente une énergie précisément contrôlable et un apport de chaleur minimal, ce qui en fait un procédé idéal pour le soudage de soufflets à paroi mince.
Vitesse de soudage et productivité élevées
Avec une vitesse de soudage ultra-rapide, il peut réaliser efficacement des soudures circonférentielles entre les soufflets, les connecteurs et les brides, bien adapté à la production de masse.
Excellente ductilité de soudure
Le soudage laser forme des microstructures de soudure à grains fins avec une bonne résistance à la fissuration. Il évite la rupture de la soudure lorsque le soufflet subit des expansions, contractions et flexions répétées pendant le service.
Processus de soudage sans contact
Aucune compression mécanique ni aucun dommage n'est infligé à la structure mince du soufflet, conservant la précision géométrique et l'élasticité d'origine du soufflet.
Soudage circonférentiel automatisé
Généralement équipé d'une table rotative ou d'un positionneur, le système prend en charge le soudage de précision automatisé de tous les joints circonférentiels de soufflets et assure une qualité constante sur tout le cercle de soudure.

(05) Équipement de soudage par points multifonctionnel

Présentation de l'équipement
Cet équipement est équipé du laser YAG auto-développé d'UW Laser et de la tête de sortie laser à fibre de 6 kW. Il est utilisé pour le soudage par points de positionnement, le pré-fixage et le soudage par fusion localisée des sièges filetés, des joints et des connecteurs sur les assemblages de refroidissement liquide. Il permet un soudage par points rapide et peut être intégré dans diverses stations de soudage pour le pré-positionnement avant le soudage.

Avantages de l'équipement
Machine polyvalente avec commutation flexible
Doté de capacités de soudage par points et de soudage multifonctionnel, l'équipement prend en charge une commutation rapide via une configuration logicielle et matérielle pour répondre aux exigences de soudage de différents produits et positions.
Taille de point précisément contrôlable
En ajustant la puissance de l'impulsion laser, la largeur de l'impulsion et la taille du point, le diamètre et la profondeur de pénétration des points de soudure peuvent être contrôlés avec précision, ce qui convient à l'assemblage de précision.
Convient aux tôles minces et aux pièces de forme spéciale
Pour les connecteurs à paroi mince et les composants de petit profil dans les dissipateurs thermiques et les plaques de refroidissement liquide, le soudage par points offre des joints solides avec un apport de chaleur minimal et évite la distorsion thermique de l'ensemble de la pièce.
Haute précision de positionnement
Couplé à un système de mouvement de haute précision ou à un système de balayage galvanométrique, il permet un soudage point par point à haute vitesse et haute précision avec un placement précis des points.
Soudable pour les matériaux réfractaires et dissemblables
Avec un laser pulsé à haute puissance de crête, il effectue un soudage par points efficace sur des matériaux hautement réfléchissants tels que le cuivre et l'aluminium, ainsi que sur des matériaux dissemblables.

·FIN·

Avec plus de 20 ans d'expérience dans le soudage laser de précision, UW Laser fournit des solutions de soudage clés en main pour le refroidissement liquide couvrant la boucle fermée complète de « source laser – optique – mouvement – outillage – processus – automatisation ». Notre portefeuille de lasers auto-développés comprend des lasers YAG, à diode, à fibre, hybrides et à faisceau annulaire (de dizaines de watts à 10 kW, du bleu à 1 μm NIR).

Combinés à des têtes de soudage oscillantes et par points propriétaires, ils répondent aux diverses exigences de processus de cinq types de pièces de refroidissement liquide.
Équipé d'un alignement par vision, d'une surveillance OCT en cours de processus, d'une simulation de processus et d'un enregistrement complet des données, notre soudage atteint une résistance de soudure proche du matériau de base, une zone affectée par la chaleur (HAZ) de 0,2 à 0,5 mm et une déformation ≤0,05 mm, atténuant les risques de corrosion de la soudure et de colmatage des canaux. Nous servons des clients dans le matériel informatique intelligent et le refroidissement liquide pour l'IA avec des offres flexibles : postes de travail autonomes, cellules robotisées et lignes entièrement automatiques. Des échantillons gratuits, la modernisation de lignes existantes et une assistance locale sur site dans toute la Chine sont disponibles.

Le marché du refroidissement liquide connaît une forte croissance. UW Laser est prêt à s'associer aux acteurs de l'industrie pour faire progresser le soudage de refroidissement liquide pour l'IA. Pour des tests d'échantillons ou des consultations de solutions : marketing@uwlaser.com