液冷已逐渐成为各行业主流散热方式,冷板散热器应用范围也愈加广阔,随着高能耗设备、大功率机械、精密仪器、电子产品等对散热需求不断提高,液冷板的制作加工工艺成为关键。

IPG Photonics激光钎焊技术

真空钎焊是液冷板加工的主流工艺之一,可以做到批量生产,适合焊接水道密集、形状结构较复杂的工件,但是真空钎焊也同样存在着不足,如接头耐热性差、强度有限;工艺难度高;隧道炉能耗大;钎料容易外溢导致流道堵塞等问题。

而如今,液冷板激光焊接工艺能够充分替代真空钎焊,具有高精度、高效率、热影响区小、低变形等优势,能够做到快速焊接,焊接质量高,能精密焊接各种复杂焊缝。

SUMMUS信合科技 激光钎焊液冷板

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激光钎焊原理及工艺流程

液冷板的激光钎焊是一项结合了激光高精度热源和钎焊技术优势的先进制造工艺,特别适用于对密封性、变形控制和美观度要求较高的散热部件制造。利用激光束作为热源,局部加热熔化比母材熔点低的钎料(通常为铝硅合金丝或预置钎料片),使其在毛细作用下填充液冷板与盖板之间的接头间隙,从而实现金属连接。激光钎焊与激光深熔焊(母材熔化)不同,属于一种微创连接技术。

图片来源:SUMMUS信合科技

要实现高质量的液冷板激光钎焊,需要精准控制以下几个核心工艺参数

 激光功率与光斑控制:需根据钎料特性、板厚和焊接速度进行精确匹配。通常采用  散焦光斑以扩大加热区域,避免局部过热。

 钎料选择与送丝/预置:钎料可选择送丝或预置方式。送丝速度需与焊接速度完美同步,以确保焊缝填充饱满、成形均匀。

 精密工装与氛围控制:液冷板焊接通常需要在保护气体如氩气)环境下进行,以防止氧化,并获得致密、美观的焊缝。

对于铝、铜等高反射材料,激光钎焊具有独特优势,因为其热输入相对较低,有助于减少因母材过热熔化而形成脆性相的风险。

工艺流程

激光钎焊的工艺流程可以大致分为一下几个步骤:

1、 将液冷板的水嘴放入焊接下板的避空孔中,再将平板放入焊接工装定位,使平板的孔与水嘴嵌套对接形成拼接焊缝,通过激光焊接进行密封焊接;

2、 在焊接水嘴的平板上放置冲压流道板并定位,再将焊接工装的上板与冲压流道板进行压紧,使其紧密贴合,且保持间隙小于0.1mm;

3、 将液冷板安放好后,焊接激光通过焊接工装预设的镂空处对液冷板焊接区域进行穿透叠焊,最后拆除焊接工装得到液冷板的激光焊接成品。

武汉新耐视智能科技有限责任公司 激光钎焊液冷板方案

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激光钎焊优势

  • 使用于高反射材料:对铝、铜等高反射率母材更友好,通过精确的热量输入,减少气孔、裂纹等缺陷;

  • 提高密封可靠性:焊缝连续均匀,气密性高,优质焊缝可承受1.5 MPa压力保压测试,满足液冷系统严苛要求;

  • 美观性强:热影响区小,能实现微米级的精密焊接,焊缝光滑平整,后续加工量少;

  • 绿色、环保:作为非接触式加工,能耗远低于真空钎焊所需的隧道炉,符合节能环保趋势。

 

实际应用中为确保液冷板激光钎焊的质量,需要注意一下几点:

1、接头设计:常见的接头形式有卷边对接和搭接,对于液冷板密封,多采用搭接形式,钎料的送入位置和方向(如从激光前端或侧下方送入)对工艺稳定性有重要影响。

2、参数优化:钎料厚度、工装压力等需精细优化。研究表明,使用0.05mm厚度的钎料配合约0.1MPa的工装压力,能在保证接头强度(剪切强度可达63.2MPa以上)的同时,有效减少窄流道堵塞和焊接变形;

3、质量检测:(1)气密性检测:采用氦气质谱检漏或压力衰减法,确保泄漏率达标(如≤1 sccm);(2)无损检测:可使用超声C扫描检测内部焊缝质量,查看是否有未焊透、气孔或堵塞等缺陷;(3)尺寸检测:通过三坐标测量机(CMM)等检测焊接后的平面度,确保满足装配要求。

图片来源:SUMMUS信合科技

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激光钎焊技术发展趋势及挑战

目前液冷板钎焊技术中使用的较多的还是真空钎焊技术,激光钎焊技术为液冷板制造提供了一种高密封性、低变形、美观且适合自动化生产的优质解决方案,是有效的替换技术。国内专业做激光焊接的厂家不多,存在着一定的市场空白,激光焊接工艺应用到水冷、液冷技术上的更少。目前市场上冷板大多采用传统的焊接工艺,钎焊成本高,搅拌摩擦焊做不到太精细焊接,焊道容易卷边,效率低。

图片来源:SUMMUS信合科技

未来结合先进智能化及自动化,将CAD与焊接代码相结合,引入AI实时熔池监测与闭环反馈系统,动态优化参数,提高良品率。利用光束能量调控(如环形光斑技术)和同步冷却系统等方法应对超长焊缝连续加工和微流道完全密封等挑战。

目前SUMMUS信合科技激光焊接技术和工艺国内处于领先水准。

同时生产激光钎焊液冷板相关公司还有:凌云股份、武汉华工激光工程有限责任公司、武汉新耐视智能科技有限责任公司、中国(浙江)机器人及智能装备创新中心等。

资料来源:安徽环新集团股份有限公司SUMMUS信合激光武汉新耐视智能科技有限责任公司

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二、参会名单(10月21日更新)

姓名

公司

职位

**

中国联通国际有限公司

AIDC总监

**

中国联通国际有限公司

产品与解决方案中心售前工程师

**

华为

结构材料工程师

/

富士康

工程师

/

富士康

品牌

/

富士康

工程师

**

深圳市同泰怡信息技术有限公司

华南区负责人

**

浪潮信息产业股份有限公司

工程师

**

新华三集团

解决方案架构师

**

新华三技术有限公司

深圳商业技术部负责人

**

杭州云酷智能科技有限公司

市场品牌部部长

**

杭州云酷智能科技有限公司

高级工程师

**

兰洋(宁波)科技有限公司

联合创始人/COO

**

三河同飞制冷股份有限公司

智算中心事业部/南区销售总监

**

武汉长江计算科技有限公司

整机系统工程师

**

浙江银轮机械股份有限公司

AI芯片液冷产品线线长

**

东莞市硅翔绝缘材料有限公司

研究院实验室主任

/

东莞市硅翔绝缘材料有限公司

工程师

/

东莞市硅翔绝缘材料有限公司

工程师

**

上海亚大汽车塑料制品有限公司

热管理工程师

**

台達電子工業股份有限公司

经理

**

台達電子工業股份有限公司

液冷系统事业部   专案经理

**

苏州市东拓应用材料有限公司

总经理

**

东莞市铭能五金有限公司

总经理

**

东莞市铭能五金有限公司

业务

**

比特智算人工智能科技(深圳)有限公司

市场

**

3M(中国)有限公司

高级客户经理

**

东阳光

市场主管

**

广东翊泽精密五金有限公司

业务经理

**

合肥恒力装备有限公司

市场部经理

/

合肥恒力装备有限公司

业务

/

合肥恒力装备有限公司

业务

/

合肥恒力装备有限公司

技术

/

合肥恒力装备有限公司

业务

**

合肥华清高科表面技术股份有限公司

副总经理/技术总监

**

吉派液冷

销售总监

**

江阴天奋科技有限公司

总经理

**

江阴天奋科技有限公司

董事长

**

久久精工

市场总监

**

康瑞新材料科技(南通)有限公司

总经理

**

康瑞新材料科技(南通)有限公司

研发VP

**

康瑞新材料科技(南通)有限公司

业务副总监

**

昆山艾科迅真空装备有限公司

副总经理

**

昆山艾科迅真空装备有限公司

产品经理

**

昆山艾科迅真空装备有限公司

销售工程师

**

上海及瑞工业设计有限公司

总经理

**

绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司

项目总监

**

绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司

总经理

**

绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司

液冷事业部总经理

**

绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司

工程师

**

绍兴盖诺超菱润滑材料有限公司

工程师

**

深圳市富世达通讯有限公司

协理

**

深圳市华阳新材料科技有限公司

总经理/3D打印专家

**

深圳市华阳新材料科技有限公司

总经理助理兼市场部经理

**

深圳智微通科技有限公司

研发主管

J**

數碼創業有限公司

客戶經理

**

苏州广林达电子科技有限公司

销售总监

**

苏州广林达电子科技有限公司

经理

**

苏州广林达电子科技有限公司

半导体事业部总经理

**

友威科技(深圳)有限公司

经理

**

珠海市晨辉科技有限公司

经理

c**

苏州UL美华认证有限公司

marketing manager

**

苏州UL美华认证有限公司

客户经理

**

华中科技大学

教授/博导

**

殷实投资

市场

**

奇宏电子(深圳)有限公司

总监

**

广东龙丰精密铜管有限公司

技术经理

**

广东龙丰精密铜管有限公司

工程师

/

飞龙汽车部件股份有限公司

研究院副总

**

飞龙汽车部件股份有限公司

MKT

**

广东达韦尔流体控制有限公司

总经理

**

劳士领汽车配件(昆山)有限公司

主管

**

三丰精密量仪(上海)有限公司

营业部次长

(持续更新中...)
资料来源:https://mp.weixin.qq.com/s/Mulnw0lU2_ERcUtBJYtyXw



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液冷技术通过冷却液直接/间接接触热源,核心结构包括:
  • 热交换核心  :冷板(CPU/GPU专用)、CDU(冷量分配单元);
  • 循环网络  :Manifold分液器、EPDM/PTFE管路、快接头;
  • 动力与控制  :变频循环泵(如飞龙股份电子泵)、智能温控系统。
主流方案中,冷板式兼容现网改造(占存量市场80%),浸没式为超算首选(PUE逼近1.0)。 2025年AI服务器的产值超过4000亿美元,年增45%。随着英伟达从Hopper系列向Blackwell系列转换,整个AI服务器产值提升。预计今年AI服务器的市场占有率会从去年的66%突破到今年的70%以上;另外,液冷散热方案的渗透率也有望从去年的14%提升到今年的30%。 涉及的材料有:铜、铝、复合金属材料、金属焊接材料、不锈钢、氟塑料、橡胶材料、密封材料、特种工程塑料、导热散热材料,热界面材料等 按照部件来分有:冷却塔、管道、CDU 液冷换热单元CDU 液冷板、接头、歧管、主泵和辅泵、流量控制系统、过滤系统等 系统集成方面有:空调、机柜、传感器、电源、泄漏检测、控制单元等 按照产业链来区分有:互联网企业,云服务器企业,代工企业、各个零部件企业、材料企业等; 欢迎大家加入我们,共绘服务器液冷散热未来!
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作者 808, ab