Laser für KI-Flüssigkeitskühlung: UW Laser's Laserschweißlösungen für HPC-Wärmesysteme

Einleitung

KI-Großmodultraining und -inferenz erfordern heute hochdichte, PUE-arme und hochzuverlässige Racks und Cluster, anstatt nur mehr GPUs hinzuzufügen. Einzelne NVIDIA GB200/GB300 NVL72-Racks verbrauchen 130-140 kW, und die kommende Rubin-Architektur übersteigt 200 kW. Traditionelle Luftkühlung hat ihre physikalische Grenze erreicht; Flüssigkeitskühlung ist für KI-Rechenzentren obligatorisch geworden.

TrendForce berichtet, dass die globale Durchdringungsrate für Flüssigkeitskühlung in Rechenzentren im Jahr 2025 etwa 33 % erreichte. IDC prognostiziert, dass Chinas Markt für flüssigkeitsgekühlte Server bis 2028 16,2 Milliarden US-Dollar übersteigen wird, was ein starkes Marktwachstum bestätigt.

Dieses Wachstum beruht auf einer skalierbaren heimischen Lieferkette für Flüssigkeitskühlung, einschließlich Kaltplatten, Rohrleitungen, Verteiler und Präzisionsschweißen. Flüssigkeitskühlleitungen fungieren als vaskuläres Netzwerk des Systems. Faltenbalgwände sind nur 0,1-0,5 mm dick. Schweißnahtrisse oder kalte Lötstellen können nach thermischer Wechselbeanspruchung zu Leckagen führen. Null Leckage ist unerlässlich – selbst eine winzige Kühlmittelleckage kann GPUs zerstören und ganze Racks zum Absturz bringen.

Herkömmliches Hartlöten und WIG-Schweißen erzeugen große thermische Verformungen, hohe Porosität und schlechte Chargenkonsistenz bei ultradünnen, stark reflektierenden Kupfer-Mehrzweig-Umfangsnähten. Laserschweißen bietet geringe Wärmeeinbringung, berührungslose Bearbeitung und einfache Integration mit Vision- und Inline-Inspektion. Es erzielt eine tiefe Fusion und heliumdichte Abdichtung (≤10⁻⁹ Pa·m³/s) und entwickelt sich zum Benchmark-Prozess für leckagefreie Flüssigkeitskühlungsteile.

Für KI-Flüssigkeitskühlungsanwendungen bietet UW Laser Schweißgeräte für Verteiler, Endkappen, Innenverteiler, Faltenbälge, Kupferkaltplatten und Flüssigkeitskühlbaugruppen. Mit voller Inhouse-F&E entwickeln wir YAG-, Dioden-, Faser-, Hybrid-, Blau-, Ringstrahl- und ultraschnelle Laser im Bereich von Hunderten bis Zehntausenden von Kilowatt mit Wellenlängen von 266 nm (UV) bis 2000 nm. Unsere selbst entwickelten Wobbel- und Punkt-Schweißköpfe bieten eine hervorragende optische Leistung und Stabilität.

Wir bilden einen geschlossenen Kreislauf, der Laserquellen, Optiken, Bewegung, Werkzeuge, Prozesse und Automatisierung umfasst. Unsere Lösungen umfassen eigenständige Portalsysteme, Roboterzellen und vollautomatische Turnkey-Linien. Integriert mit MES unterstützen sie die vollständige Prozessaufzeichnung und Qualitätsrückverfolgbarkeit, um die leckagefreie Massenproduktion von Flüssigkeitskühlungskomponenten für intelligente Rechenzentren zu erfüllen.

(1) Dual-Station Laserschweißanlage für Kupferkaltplatten

Gerätevorstellung
Ausgestattet mit dem selbst entwickelten blauen Hybridlaser von UW Laser und dem UW Dual-Wellenlängen-Wobbel-Laserbearbeitungskopf kombiniert das System die hohe Absorption von blauem Licht auf Kupfer mit der hohen Leistungsdichte von infrarotem Licht. Es löst Schweißprobleme wie Spritzer, Porosität und kalte Lötstellen bei stark reflektierenden Materialien wie Kupfer und wird zum Schweißen von Langnähten von Kühlkanälen auf Kupferkaltplatten eingesetzt.

Vorteile
Überlegen für stark reflektierende Materialien
Kupfer absorbiert wenig Nahinfrarot-Laserenergie und ist schwer zu schweißen. Die Maschine unterstützt den UW-eigenen 450-nm-Blau-Hybridlaser oder den Ringstrahl-Faserlaser, um Spritzer und Porosität zu reduzieren.
Effizienter Dual-Station Parallel-Workflow
Das Dual-Station-Design ermöglicht gleichzeitiges Be- und Entladen sowie Schweißen, was die Anlagenverfügbarkeit und die Effizienz der Massenproduktion erhöht.
Hohe Dichtungsleistung mit geringer Leckage
Optimierte Schweißprozesse liefern Leckageraten von bis zu 10⁻⁹ Pa·m³/s und gewährleisten einen zuverlässigen Langzeitbetrieb von Flüssigkeitskühlsystemen.
Geringe thermische Verformung
Die hochkonzentrierte Laserwärmeeinbringung, gepaart mit der intelligenten Temperaturregelung und Prozessbibliothek von UW, begrenzt die thermische Verformung und erhält die Ebenheit der Platte.
Hochwertige Schweißnähte
Die proprietäre Ringstrahltechnologie sorgt für stabile, gleichmäßige und glatte Schweißnähte und reduziert das Nachschleifen nach dem Schweißen.

(02) Laserschweißanlage für Wasserverteiler

Einleitung
Ausgestattet mit dem selbst entwickelten Single-Mode/Quasi-Single-Mode-Faserlaser von UW Laser und dem D30 Wobbel-Bearbeitungskopf schweißt es Umfangs- und Dichtnähte zwischen Verteilerrohren und Düsenbasen. Geeignet für Aluminium- und Edelstahlverteiler, unterstützt es eigenständige 6-Achsen-Gantry-Stationen und 6-Achsen-Roboter-Schweißstationen.

Vorteile
Komplexe 3D-Pfadschweißung
Verteiler weisen komplexe räumliche Strukturen auf. Gepaart mit Roboterzellen oder hochpräzisen 3D-Bewegungsplattformen liefert die Maschine präzise Schweißnähte auf komplexen räumlichen Kurven.
Kompatibilität für unterschiedliche Materialien
Verteiler verbinden oft Aluminium, Kupfer, Edelstahl und andere Metalle. Die koaxiale Hybrid-Mehrwellenlängen-Schweißtechnologie von UW kombiniert die Stärken zweier Laser und unterdrückt spröde intermetallische Verbindungen beim Schweißen unterschiedlicher Metalle.
Hohe Schweißgenauigkeit
Hochpräzise Vorrichtungen und Positioniersysteme gewährleisten eine genaue Schweißung von Abzweigrohren und Anschlüssen. Wiederholgenauigkeit der Positionierung: ±0,03 mm / 300 mm.
Ausgeglichene Eindringtiefe & Geschwindigkeit
Parameter, die für die Wandstärke des Verteilers optimiert sind, sichern eine ausreichende Eindringtiefe für die Verbindungsfestigkeit bei hoher Geschwindigkeit (bis zu 200 mm/s für Aluminiumlegierungen).
Hohe Automatisierung
Dieses Turnkey-System kann automatische Be-/Entladung, Nahtverfolgung und Inline-Inspektion integrieren, um manuelle Arbeit zu reduzieren und die Chargenkonsistenz zu stabilisieren.

(03) Laserschweißanlage für Innenverteiler

Gerätevorstellung
Diese Anlage ist mit dem selbst entwickelten Single-Mode-Kontinuumlaser von UW Laser und dem D30 oszillierenden Laser-Ausgabekopf ausgestattet. Der Zentralstrahl sorgt für Eindringtiefe, während der Ringstrahl das Schmelzbad stabilisiert, um Spritzer und Porosität zu unterdrücken. Er eignet sich für komplexe Kühlkanalstrukturen von Innenwasserverteilern und hoch anspruchsvolle hermetische Schweißanwendungen.

Vorteile der Anlage
Schweißzugang zu internen tiefen schmalen Schlitzen
Speziell für Innenverteiler entwickelt, kann der Schweißbrenner oder Laserkopf in die Baugruppe eindringen, um berührungslose Schweißungen an Schweißnähten durchzuführen, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu erreichen sind.
Hochpräzise Positionierung und Mikroschweißungen
Gebaut für die komplexe Struktur von Innenverteilern, kann das System auf einen ultrafeinen (Mikrometerbereich) Laserpunkt fokussieren, um hochpräzise Punkt- oder Nahtschweißungen durchzuführen, ohne benachbarte Präzisionsmerkmale zu beschädigen.
Echtzeit-Regelkreissteuerung
Durch die Übernahme der UW-In-Mold-Schweiß- und Echtzeit-Steuerungstechnologie implementiert es eine Rückkopplungsregelung über den gesamten Schweißprozess, um eine konsistente und zuverlässige Schweißqualität für jede Verbindung zu gewährleisten.
Hochsaubere Schweißung
Laserschweißen ist ein berührungsloses Verfahren ohne mechanische Belastung. Der Schweißprozess bleibt sauber und frei von Ablagerungen, wodurch eine Kontamination der internen Kühlkanäle verhindert wird.
Kompatibilität mit mehreren Schweißkonfigurationen
Es unterstützt flexibel Stumpfnähte, Überlappnähte, Kehlnähte und andere Nahttypen in Innenverteilern, um unterschiedliche Designanforderungen zu erfüllen.

(04) Faltenbalg-Schweißanlage

Gerätevorstellung
Diese Anlage ist mit dem selbst entwickelten Multi-Mode-Faserlaser von UW Laser und dem D30 oszillierenden Laser-Ausgabekopf ausgestattet. Sie ist für das Stumpfschweißen von dünnwandigen Faltenbälgen und unterschiedlichen Metallen konzipiert und eignet sich für Umfangsnahtschweißungen zwischen Faltenbälgen und Fittings. Sie gleicht Schweißduktilität und Dichtungszuverlässigkeit aus und wird für Rohrleitungskomponenten für Rechenleistungs- und Energiespeichersysteme eingesetzt.

Vorteile der Anlage
Schweißen von dünnwandigen, verformungsanfälligen Materialien
Faltenbälge haben extrem dünne Wände und sind sehr anfällig für Verformungen und Durchbrand. Laserschweißen bietet präzise kontrollierbare Energie und minimale Wärmeeinbringung, was es zu einem idealen Verfahren für das Schweißen von dünnwandigen Faltenbälgen macht.
Hohe Schweißgeschwindigkeit und Produktivität
Mit ultraschneller Schweißgeschwindigkeit kann es effizient Umfangsnahtschweißungen zwischen Faltenbälgen, Steckverbindern und Flanschen durchführen, gut geeignet für die Massenproduktion.
Überlegene Schweißduktilität
Laserschweißen bildet feinkörnige Schweißmikrostrukturen mit guter Rissbeständigkeit. Es verhindert Schweißversagen, wenn der Faltenbalg während des Betriebs wiederholtem Ausdehnen, Zusammenziehen und Biegen ausgesetzt ist.
Berührungsloses Schweißverfahren
Es werden keine mechanischen Kompressionen oder Beschädigungen an der dünnen Faltenbalgstruktur verursacht, wodurch die ursprüngliche geometrische Genauigkeit und Elastizität des Faltenbalgs erhalten bleibt.
Automatisierte Umfangsnahtschweißung
Normalerweise mit einem Drehtisch oder Positionierer ausgestattet, unterstützt das System automatisierte Präzisionsschweißungen von Faltenbalg-Umfangsnähten in allen Positionen und gewährleistet eine gleichbleibende Qualität über den gesamten Schweißkreis.

(05) Multifunktionale Punkt-Schweißanlage

Gerätevorstellung
Diese Anlage ist mit dem selbst entwickelten YAG-Laser von UW Laser und dem 6-kW-Faserlaser-Ausgabekopf ausgestattet. Sie wird für die Positionierungs-Punkt-Schweißung, Vorfixierung und lokale Schmelzschweißung von Gewindesitzen, Verbindungen und Steckverbindern an Flüssigkeitskühlbaugruppen verwendet. Sie ermöglicht schnelles Punkt-Schweißen und kann in verschiedene Schweißarbeitsplätze zur Vorpositionierung vor dem Schweißen integriert werden.

Vorteile der Anlage
Mehrzweckmaschine mit flexiblem Wechsel
Mit Punkt-Schweiß- und multifunktionalen Schweißfähigkeiten unterstützt die Anlage schnelle Umschaltungen über Software- und Hardwarekonfiguration, um die Schweißanforderungen für verschiedene Produkte und Positionen zu erfüllen.
Präzise steuerbare Punktgröße
Durch Anpassung von Laserpulsleistung, Pulsdauer und Punktgröße können der Durchmesser und die Eindringtiefe der Schweißpunkte genau gesteuert werden, geeignet für Präzisionsverbindungen.
Geeignet für dünne Bleche und speziell geformte Teile
Für dünnwandige Steckverbinder und kleine Profilkomponenten in Kühlkörpern und Flüssigkeitskühlplatten liefert die Punkt-Schweißung solide Verbindungen mit minimaler Wärmeeinbringung und verhindert thermische Verformungen des gesamten Teils.
Hohe Positionierungsgenauigkeit
Gepaart mit einem hochpräzisen Bewegungssystem oder Galvanometer-Scansystem ermöglicht es hochgeschwindigkeits- und hochgenaue Punkt-für-Punkt-Schweißungen mit präziser Punktplatzierung.
Schweißbar für feuerfeste und unterschiedliche Materialien
Mit einem gepulsten Laser mit hoher Spitzenleistung führt es effektive Punkt-Schweißungen auf stark reflektierenden Materialien wie Kupfer und Aluminium sowie auf unterschiedlichen Materialien durch.

·ENDE·

Mit über 20 Jahren Erfahrung in der Präzisions-Laserschweißtechnik liefert UW Laser schlüsselfertige Flüssigkeitskühlungs-Schweißlösungen, die den gesamten geschlossenen Kreislauf von “Laserquelle–Optik–Bewegung–Werkzeuge–Prozess–Automatisierung” abdecken. Unser selbst entwickeltes Laserportfolio umfasst YAG-, Dioden-, Faser-, Hybrid- und Ringstrahl-Laser (Zehner Watt bis 10 kW, Blau bis 1 μm NIR).

Kombiniert mit proprietären oszillierenden und Punkt-Schweißköpfen bedienen sie die vielfältigen Prozessanforderungen von fünf Arten von Flüssigkeitskühlungsteilen.
Ausgestattet mit Visionsausrichtung, In-Prozess-OCT-Überwachung, Prozesssimulation und vollständiger Datenprotokollierung erreicht unser Schweißen eine Schweißfestigkeit nahe dem Grundmaterial, eine Wärmeeinflusszone (HAZ) von 0,2–0,5 mm und eine Verformung von ≤0,05 mm, wodurch Risiken von Lötmittelkorrosion und Kanalverstopfungen gemindert werden. Wir bedienen Kunden in der intelligenten Computing-Hardware und KI-Flüssigkeitskühlung mit flexiblen Angeboten: eigenständige Arbeitsplätze, Roboterzellen und vollautomatische Linien. Kostenlose Mustererstellung, Nachrüstung bestehender Linien und lokaler Vor-Ort-Support in ganz China sind verfügbar.

Der Markt für Flüssigkeitskühlung verzeichnet ein starkes Wachstum. UW Laser ist bereit, mit Branchenakteuren zusammenzuarbeiten, um die KI-Flüssigkeitskühlungsschweißung voranzutreiben. Für Musterprüfungen oder Lösungsberatung: marketing@uwlaser.com