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工程技术

AI 液冷塑料部件：开模前需要评估什么

AI 服务器中的液冷塑料部件，例如冷板管路连接部件、分液歧管接头、盖板和支架，首先要看它们在冷却液中的表现，再考虑是否容易成型。即使零件能够顺利充填，只要不符合回路的接液材料清单，就不能使用。本文梳理采购、研发和质量团队在请注塑厂家评估液冷零件前应核查的事项。

东颖（苏州东颖电子科技有限公司）位于中国苏州，从事模具制造和注塑加工。对于液冷项目，我们先审阅图纸和要求，判断零件是否具备开展成型评估的条件，例如冷板管路连接部件。每个项目都从这一步评审开始；本文不对任何零件的性能作出承诺。

液冷机柜中有哪些塑料部件

要点：塑料既用于接触冷却液的接液部件，也用于回路周边不接液的部件，两类部件需要分别核查。

液冷机柜中有哪些塑料部件
部件类型是否接液常见关注点
冷板管路连接部件及进出液接头是冷却液相容性、密封面、爆破及承压表现
分液歧管接头、转接头、管端部件是在工作温度下长期接触冷却液后的老化
快接接头内部零件（如采用塑料）是磨损、密封、与金属主体的配合
冷板盖板、固定件、支架通常不接液刚度、平面度、螺钉柱、阻燃要求
软管卡夹、线缆与管路导向件否配合、布置走向、装配力
漏液传感器壳体、绝缘盖否电气绝缘、阻燃要求

这样分类，材料讨论就有了重点：不接液部件通常可参照常规电子产品壳体的做法，而接液部件必须针对具体冷却液获得认可。

先拿到接液材料清单

要点：冷却液规范和系统的接液材料清单决定了哪些塑料可以使用，因此应先取得清单，再选择牌号。

Open Compute Project（OCP）关于单相冷板式液冷机柜使用丙二醇基流体的指南指出，接触流体的材料称为接液材料，数据中心运营方应确认并证明流体与所有接液部件的相容性；接液材料清单中每增加一种材料，都需要重新评估流体（OCP）。其可接受非金属材料表列出了 EPDM、Viton 各牌号、FEP、PTFE、PP、HDPE 和 PEEK。

实际工作中应注意两点：

  • 玻纤增强 PPS 或 PA66 等常用工程塑料，在技术上可能是合理选择，但如果不在项目清单内，仍需由系统方和流体供应商认可。
  • 同一份指南给出的典型闭式回路温度低于 49 °C，并指出在高于 66 °C 的条件下运行时，需要重新审查接液材料清单（OCP）。应询问实际最高流体温度，而不只看标称温度。

冷却液老化：为什么只看“塑料强度高”还不够

要点：热水和二元醇会通过水解缓慢侵蚀某些聚合物，因此，实际流体中的长期老化数据比材料数据表上的干态强度更重要。

与许多化学品相比，二元醇—水冷却液较温和，但零件会在较高温度下接触它多年。聚酰胺就是典型例子。一项针对 PA66-GF30 在乙二醇—水中表现的研究发现，抗水解稳定牌号的耐受表现明显优于标准牌号，但温度升高后，稳定剂的作用减弱；在最高试验温度下，两种牌号都出现了严重劣化（Polymer International）。因此，材料供应商会逐一列明不同牌号的耐冷却液性能：Celanese 某抗水解 PA66-GF30 的数据表分别给出了指定温度下对二元醇—水和特定冷却液的耐受评级（CAMPUS）。

冷却液老化：为什么只看“塑料强度高”还不够
需要问清的问题为什么重要
具体是什么流体（水、PG25 或其他），采用什么缓蚀剂配方？添加剂可能改变相容性
流体的最高温度和持续工作温度分别是多少？温度升高会加快老化
这个确切牌号在该流体中是否有老化数据？同一材料家族下，不同牌号的差异可能很大
以哪项性能判定合格（强度、伸长率、重量、尺寸）？应在拿到结果前定义试验
能否在客户的回路或试验台中测试零件？实验室浸泡试验不能覆盖压力循环

Solvay 的 Ryton PPS 设计指南将耐热水性列为选择其不同玻纤增强牌号的主要因素之一，这说明即便同为 PPS，牌号选择也很重要（Solvay）。

密封面、螺纹与泄漏路径

要点：多数泄漏风险集中在密封面、螺纹和嵌件接口，因此应在模具设计前明确这些特征及其检验方法。

  • O 形圈槽与密封面： 应避开浇口痕、分型线和熔接线，并约定表面状态及检验方法。
  • 成型螺纹或金属嵌件： 明确金属嵌件是承担螺纹连接还是密封作用，以及由谁供应。嵌件成型输入资料列出了需要提交的内容。
  • 受压壁附近的熔接线： Ryton 指南指出，玻纤增强 PPS 的熔接线处树脂比例较高、强度较低，应将其安排在低载荷区域（Solvay）。对承压接头而言，这一点比不接液支架更重要。
  • 颗粒物： OCP 指南建议采用精细的旁流过滤，并提醒避免使用可能向流体中引入颗粒的螺纹密封剂（OCP）。内部流道中的毛刺、飞边和松散纤维也值得同样关注。

注塑厂家怎样评估液冷零件

要点：评估要核查结构、材料和试验计划是否相互匹配，最终形成明确的风险与待解决事项清单，而非作出承诺。

常见的评审内容包括：

  1. 带版本信息的图纸与 3D 模型，以及密封特征和基准。
  2. 已批准或拟采用的材料牌号，以及接液材料清单增加材料时由谁批准。
  3. 候选牌号对应的壁厚、流长和浇口方案，通常结合模流分析核查。
  4. 嵌件及螺纹方案，以及避开密封面的分型线和顶出位置。
  5. 客户的验证计划：泄漏、压力、老化及所需的阻燃试验，以及由谁执行。
  6. 交付方式：模具交付给客户，还是留在注塑厂家生产供件；可参阅模具与供货范围。

评估结果是对可行性的判断，以及需要客户确认的事项清单。最终是否适用，始终应由客户在真实系统中自行验证确认。

询价时需要提供哪些资料

要点：应将流体和温度数据随图纸一起提供，因为液冷零件不能只凭几何结构评估。

  • 带版本信息的 3D 模型与图纸，标出密封面、螺纹和关键基准。
  • 流体类型、缓蚀剂配方和最高流体温度。
  • 项目的接液材料清单，或已经批准的牌号。
  • 工作压力、试验压力和泄漏测试方法。
  • 电子元件附近不接液部件所需的阻燃等级。
  • 年需求量、预期模具寿命和首选交付方式。

了解我们如何处理图纸与版本及检验与认可，或直接提交图纸。

常见问题

AI 服务器液冷中会用到哪些塑料部件？

AI 服务器液冷中的塑料部件包括冷板管路连接部件、分液歧管接头、转接头及部分快接接头内部零件等接液部件，也包括冷板盖板、支架、管路导向件和漏液传感器壳体等不接液部件。接液部件必须与冷却液相容，并获得系统接液材料清单的认可；不接液部件主要需要满足刚度和配合要求，靠近电子元件时还需具备适当的阻燃等级。

PPS 适合用于液冷接头吗？

玻纤增强 PPS 刚度高、吸水少，许多牌号具有材料本身的阻燃性，因此常被考虑用于流体连接部件。但是否适用，仍取决于确切牌号、冷却液、温度和系统方的认可。OCP 丙二醇指南并未将 PPS 列入可接受塑料清单，因此若要将其加入项目的接液材料清单，需要与流体供应商共同评估。

PA66 可以接触二元醇冷却液吗？

某些 PA66 牌号是针对接触冷却液设计的，例如汽车冷却系统使用的抗水解牌号。研究显示，标准 PA66-GF30 在高温二元醇—水中的劣化速度远快于稳定化牌号，而较高温度会缩短两者的寿命。对于服务器回路，应确认具体牌号在所用流体和最高温度下的老化数据，并将其纳入自己的验证。

什么是接液材料清单？

接液材料清单规定了液冷系统中允许接触冷却液的材料，包括金属、弹性体、塑料和密封剂。OCP 关于丙二醇基流体的指南要求，数据中心运营方确认并证明流体与所有接液部件的相容性；增加材料时，需要重新评估流体。为任何接液部件选择塑料牌号前，都应先取得这份清单。

注塑液冷部件为什么会泄漏？

泄漏通常始于密封面、螺纹和嵌件接口。O 形圈密封面上的浇口痕、分型线或熔接线，受压壁上强度不足的熔接线，以及金属嵌件周围结合不良，都可能形成泄漏路径。材料在高温冷却液中老化，还可能使这些薄弱处随时间进一步恶化。在模具设计前明确密封特征及其检验方法，是降低这类风险的主要做法。

评估液冷零件需要提交什么？

请提供带版本信息并标明密封面的 3D 模型与图纸、流体类型与缓蚀剂配方、最高流体温度、项目的接液材料清单或已批准牌号、工作与试验压力、泄漏测试方法、年需求量及预期模具寿命。还应说明模具交付给您，还是留在东颖生产供件。有了这些资料，我们可以判断零件是否具备开展成型评估的条件。

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