เลเซอร์สำหรับระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว AI: โซลูชันการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของ UW Laser สำหรับระบบระบายความร้อน HPC

บทนำ

การฝึกและอนุมานโมเดลขนาดใหญ่ของ AI จำเป็นต้องใช้แร็คและคลัสเตอร์ที่มีความหนาแน่นสูง ใช้พลังงานต่ำ (PUE) และมีความน่าเชื่อถือสูง แทนที่จะเพิ่ม GPU เพียงอย่างเดียว แร็ค NVIDIA GB200/GB300 NVL72 แบบเดี่ยวใช้พลังงาน 130-140 กิโลวัตต์ และสถาปัตยกรรม Rubin ที่กำลังจะมาถึงจะใช้พลังงานเกิน 200 กิโลวัตต์ ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิมถึงขีดจำกัดทางกายภาพแล้ว การระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับศูนย์ข้อมูล AI

TrendForce รายงานว่าอัตราการใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวทั่วโลกสำหรับศูนย์ข้อมูลอยู่ที่ประมาณ 33% ในปี 2025 IDC คาดการณ์ว่าตลาดเซิร์ฟเวอร์ระบายความร้อนด้วยของเหลวของจีนจะมีมูลค่าเกิน 1.62 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ภายในปี 2028 ซึ่งยืนยันถึงการเติบโตของตลาดที่แข็งแกร่ง

การเติบโตนี้อาศัยห่วงโซ่อุปทานการระบายความร้อนด้วยของเหลวภายในประเทศที่ปรับขนาดได้ ซึ่งรวมถึงแผ่นระบายความร้อน (cold plates) ท่อส่ง (pipelines) ท่อร่วม (manifolds) และการเชื่อมด้วยความแม่นยำ ท่อส่งระบายความร้อนด้วยของเหลวทำหน้าที่เป็นเครือข่ายหลอดเลือดของระบบ ผนังของแผ่นรองรับแรงดัน (bellows) มีความหนาเพียง 0.1-0.5 มม. รอยร้าวเล็กๆ ที่จุดเชื่อมหรือข้อต่อเย็นอาจทำให้เกิดการรั่วไหลหลังจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การรั่วไหลเป็นศูนย์เป็นสิ่งจำเป็น แม้การรั่วไหลของสารหล่อเย็นเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำลาย GPU และทำให้ทั้งแร็คล่มได้

การบัดกรีแบบดั้งเดิมและการเชื่อม TIG ทำให้เกิดการเสียรูปจากความร้อนสูง มีรูพรุนมาก และมีความสม่ำเสมอของชุดงานต่ำบนรอยต่อแบบวงแหวนหลายแขนงของทองแดงที่บางมากและสะท้อนแสงสูง การเชื่อมด้วยเลเซอร์ให้ความร้อนต่ำ การประมวลผลแบบไม่สัมผัส และการรวมเข้ากับการตรวจสอบด้วยภาพและการตรวจสอบในสายการผลิตได้อย่างง่ายดาย สามารถหลอมลึกและปิดผนึกแน่นหนาด้วยฮีเลียม (≤10⁻⁹ Pa·m³/s) กลายเป็นกระบวนการมาตรฐานสำหรับชิ้นส่วนระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ปราศจากการรั่วไหล

สำหรับแอปพลิเคชันระบายความร้อนด้วยของเหลวของ AI, UW Laser นำเสนออุปกรณ์เชื่อมสำหรับท่อร่วม (manifolds) ฝาปิด (end caps) ท่อร่วมภายใน (inner manifolds) แผ่นรองรับแรงดัน (bellows) แผ่นระบายความร้อนทองแดง (copper cold plates) และชุดประกอบระบายความร้อนด้วยของเหลว ด้วยการวิจัยและพัฒนาภายในทั้งหมด เราพัฒนาเลเซอร์ YAG, ไดโอด, ไฟเบอร์, ไฮบริด, สีน้ำเงิน, ลำแสงวงแหวน และเลเซอร์อัลตราฟาสต์ ตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายสิบกิโลวัตต์ โดยมีความยาวคลื่นตั้งแต่ 266 นาโนเมตร (UV) ถึง 2000 นาโนเมตร หัวส่าย (wobble heads) และหัวเชื่อมจุด (spot welding heads) ที่พัฒนาขึ้นเองของเราให้ประสิทธิภาพทางแสงและความเสถียรที่ยอดเยี่ยม

เราสร้างวงจรปิดที่ครอบคลุมแหล่งกำเนิดเลเซอร์, ออปติก, การเคลื่อนที่, เครื่องมือ, กระบวนการ และระบบอัตโนมัติ โซลูชันของเราประกอบด้วยเครื่องจักรแบบก้านอิสระ (gantry machines) เซลล์หุ่นยนต์ และสายการผลิตแบบครบวงจรเต็มรูปแบบ เมื่อรวมกับ MES พวกมันรองรับการบันทึกกระบวนการเต็มรูปแบบและการตรวจสอบย้อนกลับคุณภาพเพื่อตอบสนองความต้องการการผลิตจำนวนมากที่ปราศจากการรั่วไหลสำหรับส่วนประกอบระบายความร้อนด้วยของเหลวของศูนย์คอมพิวเตอร์อัจฉริยะ

(1) อุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์แบบสองสถานีสำหรับแผ่นระบายความร้อนทองแดง

แนะนำอุปกรณ์
ระบบนี้ติดตั้งเลเซอร์ไฮบริดสีน้ำเงินที่พัฒนาขึ้นเองของ UW Laser และหัวประมวลผลแบบส่ายสองความยาวคลื่นของ UW ซึ่งรวมเอาการดูดซับแสงสีน้ำเงินบนทองแดงที่สูงและการมีความหนาแน่นพลังงานสูงของแสงอินฟราเรดเข้าไว้ด้วยกัน ระบบนี้แก้ไขปัญหาการเชื่อม รวมถึงการกระเด็น รูพรุน และข้อต่อเย็นสำหรับวัสดุสะท้อนแสงสูง เช่น ทองแดง และใช้สำหรับการเชื่อมรอยต่อยาวของช่องทางการไหลบนแผ่นระบายความร้อนทองแดง

ข้อดี
ยอดเยี่ยมสำหรับวัสดุสะท้อนแสงสูง
ทองแดงดูดซับพลังงานเลเซอร์อินฟราเรดใกล้ได้น้อยและเชื่อมได้ยาก เครื่องนี้รองรับเลเซอร์ไฮบริดสีน้ำเงิน 450 นาโนเมตร หรือเลเซอร์ไฟเบอร์แบบลำแสงวงแหวนของ UW เพื่อลดการกระเด็นและรูพรุน
เวิร์กโฟลว์แบบขนานสองสถานีที่มีประสิทธิภาพ
การออกแบบสองสถานีช่วยให้การโหลด/ยกเลิกการโหลดและการเชื่อมทำงานพร้อมกัน เพิ่มเวลาทำงานของอุปกรณ์และประสิทธิภาพการผลิตจำนวนมาก
ประสิทธิภาพการปิดผนึกสูงพร้อมการรั่วไหลต่ำ
กระบวนการเชื่อมที่ปรับให้เหมาะสมให้ระดับการรั่วไหลต่ำถึง 10⁻⁹ Pa·m³/s ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ในระยะยาวของระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว
การเสียรูปจากความร้อนต่ำ
อินพุตความร้อนเลเซอร์ที่เข้มข้นสูง ควบคู่กับการควบคุมอุณหัจฉริยะและคลังกระบวนการของ UW ช่วยจำกัดการเสียรูปจากความร้อนและรักษาความเรียบของแผ่น
รอยเชื่อมคุณภาพสูง
เทคโนโลยีลำแสงวงแหวนที่เป็นกรรมสิทธิ์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงรอยเชื่อมที่เสถียร สม่ำเสมอ และเรียบ ลดการเจียรหลังการเชื่อม

(02) อุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์สำหรับท่อร่วมน้ำ

บทนำ
ระบบนี้ติดตั้งเลเซอร์ไฟเบอร์แบบโหมดเดี่ยว/เกือบโหมดเดี่ยวที่พัฒนาขึ้นเองของ UW Laser และหัวประมวลผลแบบส่าย D30 ใช้เชื่อมรอยต่อแบบวงแหวนและรอยต่อปิดผนึกระหว่างท่อร่วมและฐานหัวฉีด เหมาะสำหรับท่อร่วมอะลูมิเนียมและสแตนเลส รองรับสถานีแบบก้าน 6 แกนแบบอิสระและสถานีเชื่อมแบบหุ่นยนต์ 6 แกน

ข้อดี
การเชื่อมเส้นทาง 3 มิติที่ซับซ้อน
ท่อร่วมมีโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่ซับซ้อน เมื่อจับคู่กับเซลล์หุ่นยนต์หรือแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่ 3 มิติที่มีความแม่นยำสูง เครื่องนี้ให้การเชื่อมที่แม่นยำบนเส้นโค้งเชิงพื้นที่ที่ซับซ้อน
ความเข้ากันได้สำหรับวัสดุที่แตกต่างกัน
ท่อร่วมมักจะเชื่อมอะลูมิเนียม ทองแดง สแตนเลส และโลหะอื่นๆ การเชื่อมแบบไฮบริดแบบโคแอกเชียลหลายความยาวคลื่นของ UW ผสมผสานจุดแข็งของเลเซอร์สองชนิดและยับยั้งสารประกอบระหว่างโลหะที่เปราะบางในการเชื่อมโลหะที่แตกต่างกัน
ความแม่นยำในการเชื่อมสูง
อุปกรณ์จับยึดและระบบกำหนดตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงรับประกันการเชื่อมที่แม่นยำของท่อสาขาและพอร์ต ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งซ้ำ: ±0.03 มม. / 300 มม.
การเจาะทะลวงและความเร็วที่สมดุล
พารามิเตอร์ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับความหนาของผนังท่อร่วมช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเจาะทะลวงที่เพียงพอสำหรับความแข็งแรงของข้อต่อด้วยความเร็วสูง (สูงสุด 200 มม./วินาทีสำหรับโลหะผสมอะลูมิเนียม)
ระบบอัตโนมัติสูง
ระบบแบบครบวงจรนี้สามารถรวมการโหลด/ยกเลิกการโหลดอัตโนมัติ การติดตามรอยต่อ และการตรวจสอบในสายการผลิต เพื่อลดงานที่ต้องทำด้วยตนเองและรักษาความสม่ำเสมอของชุดงาน

(03) อุปกรณ์เชื่อมท่อร่วมภายใน

แนะนำอุปกรณ์
อุปกรณ์นี้ติดตั้งเลเซอร์ต่อเนื่องแบบโหมดเดี่ยวที่พัฒนาขึ้นเองของ UW Laser และหัวส่งแบบสั่น D30 ลำแสงกลางให้ความลึกของการเจาะทะลวง ในขณะที่ลำแสงวงแหวนช่วยรักษาเสถียรภาพของแอ่งหลอมเหลวเพื่อยับยั้งการกระเด็นและรูพรุน เหมาะสำหรับโครงสร้างช่องทางการไหลที่ซับซ้อนของท่อร่วมน้ำภายในและการใช้งานการเชื่อมแบบปิดผนึกที่ต้องการสูง

ข้อดีของอุปกรณ์
การเข้าถึงการเชื่อมในช่องแคบภายในที่ลึก
หัวเชื่อมหรือหัวเลเซอร์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับท่อร่วมภายใน สามารถเจาะเข้าไปในชุดประกอบเพื่อทำการเชื่อมแบบไม่สัมผัสบนรอยต่อที่เข้าถึงได้ยากด้วยวิธีการทั่วไป
การกำหนดตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงและการเชื่อมขนาดเล็ก
สร้างขึ้นสำหรับโครงสร้างที่ซับซ้อนของท่อร่วมภายใน ระบบสามารถโฟกัสเป็นจุดเลเซอร์ที่ละเอียดมาก (ระดับไมครอน) สำหรับการเชื่อมจุดที่มีความแม่นยำสูงหรือการเชื่อมรอยต่อโดยไม่ทำลายคุณสมบัติความแม่นยำที่อยู่ติดกัน
การควบคุมแบบวงจรปิดแบบเรียลไทม์
โดยใช้เทคโนโลยีการเชื่อมในแม่พิมพ์และการควบคุมแบบเรียลไทม์ของ UW ระบบจะใช้การควบคุมแบบป้อนกลับแบบวงจรปิดตลอดกระบวนการเชื่อม เพื่อรับประกันคุณภาพการเชื่อมที่สม่ำเสมอและเชื่อถือได้สำหรับทุกข้อต่อ
การเชื่อมที่มีความสะอาดสูง
การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการแบบไม่สัมผัสโดยไม่มีความเค้นเชิงกล กระบวนการเชื่อมยังคงสะอาดและปราศจากเศษ ทำให้ป้องกันการปนเปื้อนของช่องทางการไหลภายใน
ความเข้ากันได้กับการกำหนดค่าการเชื่อมหลายแบบ
รองรับการเชื่อมชน การเชื่อมทับ การเชื่อมมุม และประเภทข้อต่ออื่นๆ ภายในท่อร่วมภายในได้อย่างยืดหยุ่น เพื่อรองรับข้อกำหนดการออกแบบที่หลากหลาย

(04) อุปกรณ์เชื่อมแผ่นรองรับแรงดัน (Bellows)

แนะนำอุปกรณ์
อุปกรณ์นี้ติดตั้งเลเซอร์ไฟเบอร์แบบมัลติโหมดที่พัฒนาขึ้นเองของ UW Laser และหัวส่งแบบสั่น D30 ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมชนของแผ่นรองรับแรงดันผนังบางและโลหะที่แตกต่างกัน เหมาะสำหรับการเชื่อมรอยต่อแบบวงแหวนระหว่างแผ่นรองรับแรงดันและข้อต่อ มีความสมดุลระหว่างความเหนียวของรอยเชื่อมและความน่าเชื่อถือในการปิดผนึก และใช้กับส่วนประกอบท่อสำหรับระบบคอมพิวเตอร์และระบบกักเก็บพลังงาน

ข้อดีของอุปกรณ์
การเชื่อมสำหรับวัสดุผนังบางที่เสี่ยงต่อการเสียรูป
แผ่นรองรับแรงดันมีผนังบางมากและเสี่ยงต่อการเสียรูปและการไหม้ทะลุได้ง่าย การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีพลังงานที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำและอินพุตความร้อนน้อยที่สุด ทำให้เป็นกระบวนการที่เหมาะสำหรับการเชื่อมแผ่นรองรับแรงดันผนังบาง
ความเร็วในการเชื่อมและประสิทธิภาพการผลิตสูง
ด้วยความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็วมาก สามารถทำการเชื่อมรอยต่อแบบวงแหวนระหว่างแผ่นรองรับแรงดัน ตัวเชื่อมต่อ และหน้าแปลนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก
ความเหนียวของรอยเชื่อมที่เหนือกว่า
การเชื่อมด้วยเลเซอร์สร้างโครงสร้างจุลภาคของรอยเชื่อมที่มีเม็ดละเอียดพร้อมความต้านทานการแตกร้าวที่ดี ป้องกันความล้มเหลวของรอยเชื่อมเมื่อแผ่นรองรับแรงดันมีการขยายตัว หดตัว และงอซ้ำๆ ระหว่างการใช้งาน
กระบวนการเชื่อมแบบไม่สัมผัส
ไม่มีการบีบอัดเชิงกลหรือความเสียหายต่อโครงสร้างแผ่นรองรับแรงดันที่บาง รักษาความแม่นยำทางเรขาคณิตและความยืดหยุ่นเดิมของแผ่นรองรับแรงดัน
การเชื่อมแบบวงแหวนอัตโนมัติ
โดยทั่วไปจะติดตั้งกับโต๊ะหมุนหรือตัวกำหนดตำแหน่ง ระบบรองรับการเชื่อมแบบอัตโนมัติทุกตำแหน่งของรอยต่อแบบวงแหวนของแผ่นรองรับแรงดัน และรับประกันคุณภาพที่สม่ำเสมอทั่วทั้งวงแหวนเชื่อม

(05) อุปกรณ์เชื่อมจุดอเนกประสงค์

แนะนำอุปกรณ์
อุปกรณ์นี้ติดตั้งเลเซอร์ YAG ที่พัฒนาขึ้นเองของ UW Laser และหัวส่งเลเซอร์ไฟเบอร์ 6kW ใช้สำหรับการเชื่อมจุดกำหนดตำแหน่ง การยึดก่อนเชื่อม และการเชื่อมหลอมเฉพาะที่ของฐานเกลียว ข้อต่อ และตัวเชื่อมบนชุดประกอบระบายความร้อนด้วยของเหลว ช่วยให้สามารถเชื่อมจุดได้อย่างรวดเร็ว และสามารถรวมเข้ากับเวิร์กสเตชันการเชื่อมต่างๆ เพื่อการกำหนดตำแหน่งก่อนการเชื่อม

ข้อดีของอุปกรณ์
เครื่องจักรเอนกประสงค์พร้อมการสลับที่ยืดหยุ่น
ด้วยความสามารถในการเชื่อมจุดและการเชื่อมแบบอเนกประสงค์ อุปกรณ์รองรับการสลับอย่างรวดเร็วผ่านการกำหนดค่าซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เพื่อตอบสนองความต้องการการเชื่อมสำหรับผลิตภัณฑ์และตำแหน่งที่แตกต่างกัน
ขนาดจุดเชื่อมที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำ
โดยการปรับกำลังพัลส์เลเซอร์ ความกว้างพัลส์ และขนาดจุด เส้นผ่านศูนย์กลางและความลึกของการเจาะทะลวงของจุดเชื่อมสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ เหมาะสำหรับการเชื่อมที่แม่นยำ
เหมาะสำหรับแผ่นบางและชิ้นส่วนรูปทรงพิเศษ
สำหรับตัวเชื่อมผนังบางและส่วนประกอบโปรไฟล์ขนาดเล็กในแผ่นระบายความร้อนและแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว การเชื่อมจุดให้ข้อต่อที่แข็งแรงด้วยอินพุตความร้อนน้อยที่สุดและป้องกันการบิดเบือนจากความร้อนของชิ้นส่วนทั้งหมด
ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งสูง
เมื่อจับคู่กับระบบการเคลื่อนที่ที่มีความแม่นยำสูงหรือระบบสแกนแบบกัลวาโนมิเตอร์ ระบบนี้ช่วยให้สามารถเชื่อมแบบจุดต่อจุดด้วยความเร็วสูงและมีความแม่นยำสูง พร้อมการวางตำแหน่งจุดที่แม่นยำ
สามารถเชื่อมวัสดุที่ทนไฟและวัสดุที่แตกต่างกันได้
ด้วยเลเซอร์พัลส์กำลังสูงสุดสูง สามารถทำการเชื่อมจุดได้อย่างมีประสิทธิภาพบนวัสดุสะท้อนแสงสูง เช่น ทองแดงและอะลูมิเนียม รวมถึงวัสดุที่แตกต่างกัน

·สิ้นสุด·

ด้วยประสบการณ์การเชื่อมเลเซอร์ความแม่นยำกว่า 20 ปี, UW Laser นำเสนอโซลูชันการเชื่อมระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบครบวงจรที่ครอบคลุมวงจรปิดทั้งหมดของ “แหล่งกำเนิดเลเซอร์–ออปติก–การเคลื่อนที่–เครื่องมือ–กระบวนการ–ระบบอัตโนมัติ” กลุ่มผลิตภัณฑ์เลเซอร์ที่พัฒนาขึ้นเองของเราประกอบด้วยเลเซอร์ YAG, ไดโอด, ไฟเบอร์, ไฮบริด และลำแสงวงแหวน (ตั้งแต่หลายสิบวัตต์ถึง 10 กิโลวัตต์, สีน้ำเงินถึง 1 μm NIR)

เมื่อรวมกับหัวส่ายและหัวเชื่อมจุดที่เป็นกรรมสิทธิ์ พวกมันตอบสนองความต้องการกระบวนการที่หลากหลายของชิ้นส่วนระบายความร้อนด้วยของเหลวห้าประเภท
ด้วยการจัดตำแหน่งด้วยภาพ, การตรวจสอบ OCT ในกระบวนการ, การจำลองกระบวนการ และการบันทึกข้อมูลทั้งหมด การเชื่อมของเราให้ความแข็งแรงของรอยเชื่อมใกล้เคียงวัสดุฐาน, HAZ 0.2–0.5 มม. และการเสียรูป ≤0.05 มม. ลดความเสี่ยงของการกัดกร่อนของบัดกรีและการอุดตันของช่องทางการไหล เราให้บริการลูกค้าในฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์อัจฉริยะและการระบายความร้อนด้วยของเหลวของ AI ด้วยข้อเสนอที่ยืดหยุ่น: เวิร์กสเตชันแบบอิสระ, เซลล์หุ่นยนต์ และสายการผลิตอัตโนมัติเต็มรูปแบบ มีบริการตัวอย่างฟรี, การปรับปรุงสายการผลิตที่มีอยู่ และการสนับสนุนในพื้นที่ทั่วประเทศจีน

ตลาดระบายความร้อนด้วยของเหลวกำลังเติบโตอย่างแข็งแกร่ง UW Laser พร้อมที่จะร่วมมือกับผู้เล่นในอุตสาหกรรมเพื่อพัฒนาระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวของ AI สำหรับการทดสอบตัวอย่างหรือการปรึกษาโซลูชัน: marketing@uwlaser.com