Raspberry Pi Oyun Sunucunuz İçin İyon Soğutmalı Sistem!: 9 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Merhaba Yapıcılar!

Bir süre önce Raspberry Pi aldım ama onunla ne yapacağımı gerçekten bilmiyordum. Son zamanlarda Minecraft tekrar popüler hale geldi, bu yüzden ben ve arkadaşlarımın eğlenmesi için bir Minecraft sunucusu kurmaya karar verdim.

Eh, sadece ben olduğum ortaya çıktı: /. Her neyse, şimdi sunucuyu soğutabilecek oldukça ciddi bir soğutucuya ihtiyacım var…

Bu Eğitilebilir Kitapta, size nasıl güzel bir badas yapacağınızı göstereceğim. Radyatör isteğe bağlı bir iyon fanı ile soğutulacağından, hareketli parçası olmayan su soğutmalı bir döngü içerecektir. Şimdi, işlevselliğe olduğu kadar tasarıma da odaklandığımı itiraf ediyorum. Sunucunun kendisinin kurulumu için çevrimiçi olarak çok sayıda eğitim bulunmaktadır. Bu videoyu takip ettim. Başkalarının oynamasını sağlamak istiyorsanız, yönlendiricinizi de yönlendirmeniz gerekecek, bunun için çevrimiçi olarak birçok bilgi var. Her neyse, hadi soğutucu sistemle yapmaya başlayalım!

Gereçler

0,7 mm bakır veya alüminyum levha

4 mm ve

6 mm bakır, pirinç veya alüminyum borular¨

3D baskı filamenti (ve bir yazıcı!)

Bazı 22 gauge bakır tel

Yüksek voltajlı bir AC transformatörü (çevrimiçi çeşitli sitelerde bulunabilir, lütfen Dikkatli Taşıyın!)

2x 5 voltluk duvar adaptörleri (biri mikro USB konektörlü, diğeri sadece çıplak kablolu)

4x anakart kasa adaptörleri.

Bir yapıştırıcı (tercihen silikon)

Termal macun

Lehim ile bir havya

şablonlar

Ve bekle! Raspberry Pi'yi unuttum!!

Adım 1: Malzeme Seçimi

Acele etmeden önce, bakır olduğu ortaya çıkan doğru özelliklere sahip bir yapı malzemesi bulmam gerekiyordu. Isıyı en iyi ileten metal olan gümüşe benzer termal özelliklere sahiptir. CPU'dan ve diğer IC'lerden gelen ısıyı sıvıya ve ardından etkin bir şekilde havaya aktarmak istediğimiz için bu önemlidir. Bakır oldukça pahalı, ancak bu proje için çok önemliydi. Bir alternatif bulmak istiyorsanız, alüminyum da ısıyı iyi ilettiği için bir alternatif olacaktır. Bu 0,7 mm bakır levha bana yaklaşık 30 dolara mal oldu ama alüminyum bundan çok daha ucuz olurdu. Soğutucu blok modüllerini sacdan yapacağım ve farklı modülleri 4 mm pirinç ve bakır boru ile bağlayacağım ama tabii ki bu amaçla alüminyum veya plastik boru da rahatlıkla kullanabilirsiniz.

Ayrıca tüm parçalarınızı bağlamak için bir çeşit yapıştırıcıya ihtiyacınız olacak. Hemen seçimim, her şeyi birlikte lehimlemekti. Ancak bu durumda, bakırın termal özellikleri aslında benim aleyhime çalışıyor, çünkü parçaları birlikte lehimlemek istediğim anda, yanındaki tüm bağlantılar erimeye başladı. Bu yüzden, aşağıdaki "hızlı" notlarda daha fazla olmak üzere başka alternatifler aradım.

2. Adım: Bazı Hızlı Notlar

Lehimlemeye alternatif olarak 5 dakikalık hızlı epoksi, sentetik bir metal bileşik ve CA yapıştırıcı (süper yapıştırıcı) denedim. Epoksi gerçekten yapışmadı, sentetik metal hiçbir zaman sertleşmedi ve süper yapıştırıcı iyi çalışıyor gibiydi ve kusurunu ancak birkaç hafta sonra, bakır paslanmaya başladığında ve yapıştırıcı ufalanıp yok olunca gösterdi. Kurutulmuş yapıştırıcı bir şekilde tepki veriyordu, buna su mu, alüminyum mu yoksa aktivatör olarak kullandığım kabartma tozu mu, emin değilim, ancak aynısı bakırın yanında da oldu. Sonuç olarak, yapıştırıcı parçalanmaya başladıktan sonra tüm su dışarı sızdı. Buna neyin sebep olduğunu bilen biri varsa, bilmek isterim. Son olarak, sistemi sökmek ve her şeyi silikonla yeniden monte etmek zorunda kaldım. Silikonun çok daha az reaktif olduğu için bunun nihayet işe yarayacağını umuyorum (ancak bunu sadece zaman gösterecek).

Görüntülerin çoğu hiçbir zaman yeniden kaydedilmedi, bu yüzden beni gördüğünüz tüm resimlerde süper yapıştırıcı kullanmalısınız, bunun yerine silikon kullanmalısınız.

Bir diğer not da yukarıda bakır levha kullandığımı belirtirken radyatör bloğu için alüminyum kullandım. Çok daha büyüktür ve daha az ısınır, bu nedenle daha ucuz alüminyum gayet iyi çalışır.

Transformatörler açısından, 15$'lık Neon Transformer kullanmayı denedim ama ne yazık ki işe yaramadı. İşe yarayan şey, ucuz 3 dolar ya da çok ucuza yükseltici transformatörlerdi. Bunun gibi çoğu, uygulamamız için mükemmel olan 3,6 ila 6 voltluk bir çalışma voltajına sahiptir. Çıkış voltajı 400 000 volt civarındadır, bu yüzden lütfen kullanırken dikkatli olun ve çalışırken çok yaklaşmayın. Ayrıca, çalıştırmadan sonra elleçleme yaparken, lütfen bir tornavida veya benzeri ile çıkış uçlarını kısa devre yaparak transformatörü boşaltın.

Adım 3: Levhaları Kesip Bükme ve Blokları Kapatma

Soğutucu blokları tasarlayarak başladım. Her şey için tasarım şablonlarını, hem bloklar hem de boru boyutları ek olarak bulabilirsiniz. Bu tasarımlar Raspberry Pi 3 model B içindir, ancak ikisi yalnızca yükseltilmiş metal CPU kasasında form faktörü açısından farklılık gösterdiğinden (en azından önemsediğimiz parçalar için) B+ ile de uyumlu olmaları gerektiğini düşünüyorum. Bunu yeni Raspberry Pi 4 için yapmak isterseniz sistemi kendiniz tasarlamanız gerekecek ama merak etmeyin o kadar da zor değil.

Her neyse, şablonları yazdırdım ve çift taraflı bantla bakır ve alüminyuma yapıştırdım. Tüm parçaları metal makasla kestim. Elbette bir Dremel aleti de kullanılabilir, ancak makasın çok daha hızlı bir yöntem olduğunu düşünüyorum (ayrıca daha az gürültülü!). Ondan sonra yanları büktüm. Bunun için bir mengene kullandım, ancak kargaburun kullanmaktan kaçındım ve bunun yerine mengenenin uygun olmadığı bir çift düz burunlu pense (adını gerçekten bilmiyorum) kullandım. Bu şekilde, virajlar daha düz ve daha belirgin olacaktır. Tüm bükümler yapıldıktan sonra şablonu kaldırdım.

Soğutucu blokların içine birkaç parça metali yukarı doğru açılı olarak sabitledim (yerlerine monte edildiklerinde). Şimdi, bunun arkasındaki teori, soğuk suyun kenarlardan geleceği ve metal raflarda "yakalanacağı", CPU'yu soğutacağı ve ardından yükselip üst borudan çıkacağıdır, gerçi nasıl olduğunu gerçekten bilmiyorum. Bunun gerçekten işe yarayıp yaramadığını analiz etmek için. Ilık suyun teorize edilen yolunun pratikte gerçekte aynı olup olmadığını görmek için muhtemelen bir termal görüntüleme kamerasına ihtiyacım olacak.

Soğutucu bloğun ısı atma alanına gelince, yüzey alanını en üst düzeye çıkarmak için dalgalı bir şekilde bükmek istedim. Sayı atmaya ve eğilmeye çalıştım, ancak virajların en az yarısı koptuğu için bu bir felaket oldu. Tüm parçaları CA ile yapıştırmaya çalıştım ama hepimizin bildiği gibi bu da sefil bir şekilde başarısız oldu. Silikonla gayet iyi çalıştı ama bunu tekrar yapsaydım daha kalın folyo gibi bir şey kullanırdım ve ayrıca bükümleri diğer yönde de yapardım, böylece sıcak su kanallarda daha rahat akabilirdi.

Daha sonra, tüm kıvrımlar yapıldığında, tüm boşlukları içeriden silikonla kapattım.

Ayrıca 8 parça alüminyumdan bir ızgara yaptım. Bunları birbirine bağlamak için silikonla birlikte bir kenetleme tekniği kullandım. Bunu neden yapmaya karar verdiğimden pek emin değilim, sanırım bu şekilde yanlara doğru gelen ılık su giriş borularına batmayacak, ama yukarıdan batan soğuk su olacaktı. Geriye dönüp bakıldığında, fikir en hafif tabirle oldukça uzak görünüyor.

Adım 4: Standın Basılması ve Bazı Kötü Kararlar…

Hem Pi hem de radyatör bloğu için bir standı 3D yazdırdım. STL ekleri olarak bulabileceğiniz tüm parçaları bir araya getirdim. Bu, boruların kesilmesi ve bükülmesinde bana yardımcı oldu, ancak bu sizin için gerekli olmayacak, çünkü ben de bükme için bir şablon sağladım. Püskürterek gümüşe boyadım ama bu en aptalca karardı. Görüyorsunuz, güzel görünümüne rağmen, metal tozu içerdiği için pek pratik değil. Bu, boyayı biraz iletken yapar, bu da yüksek voltajlı elektronikler için bir stand olarak kullanmak istiyorsanız kötüdür (uzun lafın kısası, yanık plastik kokusu almaya başladı). Gümüş baskılı olmasına rağmen elektriği iletmeyen iyon fanın bakır pimleri için başka bir tutucu yazdırmam gerekti. Şimdi tüplere geçelim.

Adım 5: Boruları Kesip Bükme ve Birleştirme

Sadece güvenli tarafta olmak için boru bölümlerini gerekenden biraz daha uzun kestim. Bükme söz konusu olduğunda elbette bir boru büküm aleti kullanabilirsiniz ama bende olmadığı için bunun yerine ücretsiz bir yöntem kullandım. Bir parça karton alıp bir ucuna yapıştırdım ve tüpü kumla doldurdum. Kum, stresi giderecek ve metaldeki kırışıklıkları en aza indirecektir. Bükme için elbise askısı veya perde çubuğu gibi bir şey kullanmak en kolay yoldur. Her şeyin sığacağından emin olmak için sürekli kontrol ettim ve giderken bazı parçaları da bir araya getirdim. Referans olarak, ekteki şablonu kullanabilirsiniz.

Çok amaçlı aletle gerekli bazı kesimleri yaptım. Her iki taraftaki boruların soğutucu bloklara bağlanacağı yerde borunun yarısı çıkarıldı. Bu boruları bağlamak için silikon kullandım. Şimdi, başlangıçta 3 soğutucu bloğum olacaktı, ancak arka tarafta olduğu için hafıza için olanla uğraşmamaya karar verdim ve Raspberry Pi'yi çıkarmak her iki taraftan da kenetlendiğinden zor olurdu. Ayrıca, ana ısı üreticisi CPU'dur (yine de, Ethernet işlemcisinin neden soğutulması gerektiğini gerçekten bilmiyorum, belki de çok havalı göründüğü için?). Sonunda arka tarafa bir soğutucu yapıştırdım ve radyatörün deliklerini metal plakalarla kapattım.

Ayrıca radyatör bloğunun üst kısmında iki adet 6 mm'lik delik açtım ve iki uzunlukta 6 mm'lik boruyu sabitledim. Bunlar doldurma ve boşaltma boruları olarak çalışacak, ancak su ısındıkça basıncın bir kısmını da serbest bırakacaktır.

Son olarak radyatörün üst kısmını silikonla sabitledim.

Adım 6: Sistem Şekil Alır…

Her şeyin hizalandığından emin olmak için Raspberry Pi'yi geçici olarak monte ettim. Bazı boruları birleştirmek için lehim kullandım, geri kalanı silikonla yapıldı ve yapıştırıcı kuruyana kadar parçaları yapışkanla tuttum. Her şeyi sabitlerken, soğutucu blokların (IC'lere bağlanacak olan) arka tarafına ve herhangi bir boruya silikon bulaştırmadığınızdan emin olun.

Her şey kuruduktan sonra sistemin su geçirmez olup olmadığını görmek istedim. Bu, örneğin bir kovaya (tabii ki Raspberry Pi çıkarılmış olarak) su altında her şeyi batırarak yapılabilir. Bir pipet yardımıyla tahliye borularından birine hava üfledim ve diğerini baş parmağımla tıkadım. Baloncukların çıktığı yerde bir delik var ve oraya daha fazla silikon uyguladım. Bu, baloncuk kalmayana kadar tekrarlandı.

Ekstra koruma için Raspberry'ye ve tüm bileşenlerine su geçirmezlik sağlaması için şeffaf oje sürdüm.

7. Adım: İyon Yelpazesinin Hikayesi

İyon fanı yapmak için kesinlikle daha iyi ve daha hızlı yöntemler vardır, en kolayı sadece iki metal ağ parçası almak ve her ikisine de birkaç bin voltluk yüksek voltaj kaynağı bağlamaktır. İyonlar pozitif tele bağlı ağdan gidecek ve negatif yüklü ızgaraya doğru uçacaklar ve sonunda içinden çıkıp uçmaya devam edecekler, böylece bize hafif bir rüzgar verecekler (Newton'un Üçüncü Yasası). Bu yaklaşım beni saatler sonra kurtarabilirdi, ama yine de kendi yaklaşımımı (Makezine tarzı) waaaay daha havalı buluyorum (Orada “havalı” kelimesiyle ne yaptığımı gördün mü? Boşver).

Negatif ızgara için 85x5mm uzunluğunda 6mm pirinç boru keserek başladım. Onları bal peteği şeklinde 7'ye 7 gruplandırdım. Yerlerine sabitlerken onları bir arada tutmak için alüminyum bant kullandım. Burada hem parçaları birbirine bağlayabilen hem de elektriği iletebilen tek yöntemim olduğu için lehimlemeden kurtulamadım. Bu yüzden daha büyük parçaları her lehimlediğimde (Minecraft'takiler değil), hiçbir şeyin dağılmaması için her şeyi bantlamak zorunda kaldım. Bu altıgenleri birbirine bağlamak için demir yerine bütan meşale kullandım ve doğru şekli elde etmek için birkaç küçük parça ekledim. Bir tel bağladım ve pozitif ızgaraya bakan tarafı düz zımparaladım, çünkü tüm borular pozitif ızgaradan eşit uzaklıkta olmalıdır.

Olumlu ızgaradan bahsetmişken, bunu yapmak eşit derecede zordu. Ek olarak bulunabilecek ızgarayı yazdırdım. Eşit uzunlukta 22 gauge yalıtılmamış bakır telden 85 parça kestim. Baskının erimesini önlemek için plastik su altındayken her şeyi birbirine lehimledim. 85 pimin her biri (onlara "sonda" diyelim, kulağa çok daha havalı geliyor) deliklerden geçirildi ve sondalar üstten daha uzun tel parçalarına bağlandı. Bunlar daha sonra transformatöre bağlanacak bir tele lehimlendi. Lehim yaparken tüm probların eşit şekilde yapışmasını sağlayın, emin olmak için bir parça plastik kullandım. Ne kadar hassas, o kadar iyi! Baskıya sabitlemek için sondaların her birine bir damla yapıştırıcı sürdüm.

İki ızgarayı tutkalla sabitlemeden önce fanı güç kaynağım ve transformatörümle test ettim. Sistem ark yapmamalı, ancak negatif ızgaradan hissedilebilir bir hava akımı üretmelidir (pozitif tarafta hissediyorsanız, transformatörün çıkış kablolarını ters bağlamış olabilirsiniz). Bu tatlı noktayı bulmak zor olabilir, ancak bulduğunuzda pirinç boruları yapıştırıcı ile plastiğe sabitleyin.

Adım 8: Elektrik İşleri ve Her Şeyi Ayarlama

İyon Fanı, metal parçalarının sistemin geri kalanından uzakta olduğundan emin olarak silikonla üste sabitledim. Ayrıca yüksek voltaj transformatörünü silikonla arka tarafa sabitledim ve karşılık gelen çıkış kablolarını pozitif ve negatif şebekeden gelen bakır kablolara bağladım, bunlar arasında oldukça az bir mesafe olduğundan emin oldum (istediğim son şey ark yapmaktır). Daha sonra güç kaynağımı çıplak kablolarla aldım ve kabloları transformatörün girişlerine bağladım. Yalıtım eklediğinizden emin olun.

Daha sonra soğutucu blokların arka tarafına termal macun ekledim ve Raspberry'yi 4 anakart zıtlığı ile monte ettim.

Sisteme bir pipet ile su ekledim ve sistemi salladığımdan emin oldum (istediğimiz son şey soğutma bloklarından birine sıkışmış bir hava kabarcığıdır). Neredeyse dolduğunda, radyatör kanatçıkları arasında sıkışan havadan kurtulmak için sistemi hafifçe eğdim.

Sonunda bitti!

9. Adım: Son

Tüm bunlardan sonra, İyon Soğutucu nihayet bitti! Ethernet, Güç ve Fan konektörünü taktım ve her şeyi çalıştırdım. Şimdi sistemin mükemmel olmadığı açık. Radyatör kanatçıkları silikonla kaplıdır, bu yüzden işlevselliğini sorguluyorum. Bununla birlikte, ısının çoğu yine de tüpler ve soğutma blokları aracılığıyla dağılır. İyon Fanın hiç yoktan iyi olduğunu söyleyebilirim, ancak mekanik olan kadar iyi değil. Yine de, orada gürültü ve ömür dezavantajı var. Güç kullanımına ilişkin ölçümüm 5 Volt DC'de 0,52 A değerine ulaştı. Çıkış voltajı çok daha yüksek olsa da, potansiyel olarak size zarar verebilir, bu yüzden dikkatli olun!

Gerçekten üzücü olan şey, ben ve arkadaşlarımın eğlenmesi için inşa ederken, artık Minecraft oynamaktan bıkmışlar….

Her neyse, eğer ilgilenirseniz yukarıda bir oynanış videosu bulabilirsiniz.

Umarım bu projeyi beğenmişsinizdir, eğer beğendiyseniz, Instructable'ı beğenin ve yarışmada bana oy vermeyi düşünün:).

Bir sonraki Instructable'da görüşürüz!

Mutlu yapım!