[第八届机王争霸赛]专业MOD组——螺丝地狱 by bigeblis

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早在2018年我就设计制作了我第一只全铝机箱，只不过那时候我还是个初学者，对SOLIDWORKS的使用并不熟练（虽然现在也依然不熟练 ），也没有入坑水冷。因此那时候的设计，只考虑了最基础的问题，完全没有考虑水冷系统的安装位。
那时候的设计图是这样的：


成品（已经是入坑水冷后多次改造的结果）是这样的：


自从今年入坑分体水，对这个箱子修修改改的勉强使用，一直有想法换掉，但是缺少一个足够的理由来说服自己。直到上个月底拆换CPU的时候，因为箱子里的配件干涉太严重，如果不放水，冷头就拿不出来只能硬拆。最终CPU被冷头划了两条划痕，收U党以此为由大砍一刀后，我知道，理由有了。
原本的结构我其实还是很喜欢的，这次就不大改结构，仅进行一些尺寸与布局的修改。

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新的箱子，我的安排是直接上全塔，左边机仓安装主板，显卡，电源与冷排。右边机仓安装水箱，水泵，流量计，光驱（或硬盘抽取盒）以及硬盘。顶部机仓安装负压防漏装置以及IO接线的固定装置。设计图如下：






计划在机箱正面安装180*3冷排，六把18cm风扇做夹心结构，银欣的滤网做防尘处理，这也是整个机箱的进气渠道。机箱背面则安装180*2冷排，四把18cm风扇夹心，作为机箱唯一的排气渠道。这样可以使机箱内部压力略高于外界，对防尘有好处。机箱底部则安装一只140*2冷排，仅单面吹，没有外部进气口。
前后冷排与显卡CPU冷头均使用QD3H止水快插连接，显卡与CPU冷头之间也使用了一只QD3H止水快插。下回要拆点啥就不用纠结要不要放水了，直接拔！
右边机仓，设计可以安装四只DDC水泵，但先装三只看看流量够不够。如果安装四只水泵，则右边机仓的结构如下：

为了方便理线，同时降低对主板风扇接口的数量与负载能力要求，特别设计了风扇与水泵的转接板：




风扇转接板可以将六把风扇转换成两把，水泵转接板可以将四台水泵转换成一台，主板仅需要提供PWM调速信号，转接板会将1、3号风扇以及1号水泵的转速信号反馈给主板。转接板的供电则通过PCI-E 8pin插座获取。风扇转接板安排了两个插座的用意则是为了方便做菊链，降低布线难度。水泵转接板则有独立的外接电源输入插座和电源开关，可以在主电源不通电的情况下，强行开启1、2号水泵以及流量计进行水路循环测试、排泡等工作。同时这块板子还负责水箱灯的恒流驱动，因为我不喜欢RGB，但是水箱没有灯光照明又看不清水位情况，所以拆除了原厂RGB灯条，改安装白色灯条，并使用恒流驱动确保亮度恒定。
这两个转接板有两套工作模式，除默认模式外，还可以保存设定好的风扇、水泵转速作为监控依据。当发现转速异常下降时切断给主板的转速信号，确保任何一把风扇、任何一台水泵出故障，主板都能得到消息。

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设计图搞好发去工厂，零部件与材料可以先准备起来。其中有：
鄙人手工加工的部分铝制小零件：



3D打印后手动上色的装饰面板：

部分冷排、风扇、水泵以及水冷接头配件：


还有最重要的，这机箱为什么叫”螺丝地狱“的关键配件，两大盒不锈钢内六花防盗螺丝，总数有上万吧：

这箱子仅使用了两个折弯工件（硬盘支撑），剩下的全部都是依靠螺丝连接起来，至少使用了200多颗M3沉头螺丝，50多颗M4沉头螺丝

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风扇转接板和水泵转接板做好了：

机加工回来的板子忘记拍全部零件了 就拍了面板



装了五天，装成这样：

顶部光驱位口我安装了四个USB延长座，用来将主板IO口的USB插座延长到机箱正面使用。下方则是开机和重启按键。右边小窗是负压防漏装置的显示窗口。下方长条窗口用来观看水位情况。

顶部IO区域，安排了8个PCI槽。后部米黄色3D打印尼龙部件是线缆夹具，通过弹簧底座固定，上盖安装后可以通过螺丝将此部件拉紧在上盖内部，确保移动机箱时，线缆不会拉扯到主板与显卡的插座（原来那台机箱没有这个设计，拉坏过两根DP线！）
主板仓，前冷排安装测试：

闲置主板安装测试

测试完毕，测试件拆除，电源挡板就位，风扇转接板桥接线插入：

前冷排正面安装的是分形工艺的18038风扇，背面安装的是银欣穿甲弹18032风扇。这两把风扇的转速特性不一样，因此不能简单的共用一组调速信号，所以风扇转接板才会被设计成双三转一的结构。前排的六把风扇转换成两把后，从转接板背面的信号接口连接去后排的风扇转接板。后排也一样是前18038后18032风扇的组合，因此最终这十把风扇被转换成两把风扇接入主板。底部冷排仅安装两把风扇，因此那块风扇转接板只使用了其中一路。
最后是机箱右仓：

水箱灯点亮测试：

可以看到，三块风扇转接板用两条PCI-E电源线连接在一起，这样主电源只需要一根PCI-E电源线就可以给它们全部供电。

今天闲来无事，从老机器上拆下两把18cm穿甲弹，把新机器的前冷排给安装到位了
所有的风扇插头都是重新压制的，因为原装线太长了：

反面是三把分形工艺的18038风扇，RGB线被我拆除了

然后冷排进出水口安装连接件，其中进水口从CPU冷头来，安装了一只QD3H母头。出水口则使用弯头和延长丝做硬连接

装入机箱，延长丝与穿孔之间使用2mm厚度的硅橡胶板塞牢，防止它晃动：

六把风扇与前排风扇分配板连接：

通电测试。分配板正确识别了六把风扇并报告运转正常，同时转速信号被传输给后排风扇分配板，所以后排风扇分配板也亮起两盏绿灯：

风量很大绝对吹透了。后面的窗帘在飘动
主板到位后，最上面那把穿甲弹就兼做主板供电模块与内存条的风冷散热风扇了！

六把风扇全速耗电1.7632A：


晚上在老机器缺两把冷排抽风扇的情况下打游戏，发现水温比风扇齐全的时候高3度，原本可以只比室温高11度，现在要高14度了。看来哪怕是单波冷排，前后夹心风扇还是很有效果的。双波排那就更不用说了（游戏时显卡CPU功耗累加和大约450W左右）

今天休息一下，明天可以开始正式装配了。
订购的主板已经拿到，算是真正有了参赛资格。


如今的板子价钱实在离谱，吹雪这样的非纯血ROG都要小3000了！而且，居然不送SATA线！！！这个我是问过官方，有权威答复的！！

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经过多日抽空组装，这台机器总算是恢复到能用的状态，这才能把照片压缩上传继续。

上回我装好了前面板冷排总成，接下来再安装底部冷排总成：



冷排底部使用25mm不锈钢六角柱垫高在底板上，上面有两把14cm风扇保持有气流流过翅片。另外，注意这根管子，我后来把它换成黑色橡胶管了。感觉黑色橡胶管更适合我这个机箱的风格。
然后是后面板冷排总成：

这个冷排下方有块铝板，可以起到万一冷排泄露，流出来的水不会流到下方的电源上。
前后冷排总成进出水部分细节：


面板开关上焊接有定制的圆形PCB，将原本的焊接接头转换成带锁插头，方便后期维护拆卸。
最后连好三块风扇转接板与所有风扇的连接：



至此，主板仓的冷却设备部件算是安装完成了。
水泵水箱仓的安装，忘记拍过程照片了就直接放个成品照吧！

最后是负压装置，抽真空试漏。只不过后来发现，真空查漏对水冷系统不合适，抽真空不漏气的系统，照样可以漏水。。。。。

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接下来是PC组件的装配，先上部分配件的包装合影：


然后是主板CPU内存，CPU防弯扣具-其实我更喜欢叫它“无痕扣具”，毕竟用这玩意安装的CPU真的是一点痕迹都不会有，以及Watercool HEATKILLER LGA1700重型背板。

用无痕扣具和重型背板固定好CPU


背板与扣具使用英制6#3/8螺丝连接，背板四角则使用附带的特制M4内六角无头螺栓连接正面的11mm高度M4不锈钢六角螺柱，作为CPU冷头的固定基础。为防止划伤主板，加了红色钢纸垫。
显卡是早就改装成水冷的RTX3090火神，背板没有使用水冷，而是3mm紫铜板+铝制散热器的组合。
把主板与显卡安装进机箱。看起来这两个小伙伴都很小的样子

前面板冷排的顶部风扇，出来的风正好对着主板供电模块和内存，CPU和显卡有水冷伺候，主板供电和内存就风冷将就一下吧

连好一部分管子与接头，为了防止CPU被划伤的惨痛教训重演，CPU表面粘贴了一张金手指胶带保护


显卡与后面板冷排的连接，原本的打算是直接管子接过去。结果接好后进行快接拆卸试验时发现，快接弹出行程很长，管子会给显卡很大的力。所以调整成现在这个调头180度绕回来的布局，水阻肯定大了不少！不过还好，有三台DDC泵，不怕！

接好水箱水泵仓的部分走线。走的很一般，见笑见笑！
透明管子打算换成橡胶管，可惜用完了，订购的还没拿到。
流量计原本打算依靠管子构件支撑。后来发现对弯头的力还是有点大，为了防止以后漏水，给加了一个支撑！

面板防尘网粘贴中。。

最后，显卡屁股那块支撑板，太丑了。手工做了一块新的给换上：


看起来顺眼多了。有了它，显卡是被机械结构硬支撑在机箱里的，主板完全不受力哦！

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经过两天的试用，发现水箱灯的安装还是有点问题，灯条虽然在正面看不到，但是从侧面可以看到，很亮，很不舒服。于是拆掉面板改装一下
改装前（这个角度看，这个冷排很巨大吧！边上那个水箱可是360的）

        
         
改装后：

灯条前方粘贴了铝制遮光条，确保机箱外任何角度都无法看见灯条。实测效果很棒！

中午抽空回来把水箱容量刻度表给安装了。这个件比较简单，就自己做一个用！可惜没有A3打印机，标签中间有接缝不太完美！明天抽空找找有A3打印机的地方重新打印一份粘过！

装好试机，完美！目前装水量617ml，只装了一半


晚上换掉全部透明管，改成EPDM管子，感觉视觉效果更好


CPU供电线走的很难看，等定制的长线到了再换。
顺便趁水被排空，清洗一下水泵里的滤网

拧松滤网螺丝，使硅橡胶垫片缩回不再顶住水泵壳体方便取出

拿掉后就剩两层硅橡胶垫片

滤网本体，这是我手动用锉刀锉出来的，不锈钢+硅橡胶材质制品，80目的不锈钢滤网，过滤效果很棒！而且因为面积很大，水阻也在可以接受的范畴。

清理干净装回，换上手工制品上盖，只有一个进水口的盖子（原装有两个不知道为什么这样设计），这样可以少装一个堵头，少一个漏点。


再次加水，发现居然有很大一个异物不知道原本在水路哪个位置，现在冲进副水箱被滤网拦住了。

最后上正面和背面照片

还有整机重量，这台机器加了大约3.5L的水，使用了大量2/5/10mm板材，虽然是全铝结构，但是架不住尺寸太大，重量依然惊人！还好我有事先计算，选用了1寸四轮载重200kg的走轮作为支撑，否则全靠搬运真的能累死！

bigeblis

今天算是把机器整的差不多了
水泵转接板自带的水箱灯驱动，原本的设计是通过一个多圈可调电阻来控制亮度的，实际使用后发现不够方便。毕竟这板子装在机箱内部，要调整亮度就必须拆侧板，而一面侧板就有18颗固定螺丝
于是果断改进，画个简图，再发挥一下DIYer传统艺能，手刻一块板子，用来替换原有的多圈可调电阻，改为接入主板风扇PWM信号来控制亮度，这样就可以坐在桌子边动动键盘就调亮度啦：

焊好元件：

改造完毕：

实测效果完美，占空比20%时亮度正好合适，与上面的负压装置显示屏亮度差不多，很协调。顺便利用主板自带的调速功能，把灯光亮度与水温关联，超过40℃开始增加亮度，50℃时亮度最大，也算是个提醒吧！
改造完发现，测试功能的时候，不小心把水泵转接板的一号泵检测功能烧了。大概是不小心短接了12V与speed信号针脚了吧！第一版图纸发去制作后就发现了这个隐患，想着不影响使用，就懒得立刻再做第二版。
调出改进设计过的图纸，顺便把上面手刻的电路也集成进板子里，发去重新制作PCB了。
然后简单测试了一下这个机箱与冷却系统的效能
满载

轻载

bigeblis

昨天其实就完工了，偷懒没发！今天把这贴结束了吧
换上CPU电源定制线后的主板仓，是不是清爽了一点？

部分水路走管细节：



反面水泵仓，还是有点乱，尽力了。。。。




顶部IO接线仓：

推到电脑桌边上就位：


桌面全局:

最后上测试图
测试时室温：

R23测试：


三弟马克思稳定性测试：


这个箱子，依靠180x3+180x2+140x2三块冷排，约等于4.5块传统120*3冷排的散热面积，以及前后贯通的风道布局，在流量230LPH、所有风扇转速均定速700PRM时，成功的将功耗500W运行30分钟后的水温压制在25.5℃，比室温16.8℃高8.7℃，非常接近当年拖鞋大提出的“满载水温比室温高8℃”的合格标准了！就我个人而言，感觉这次折腾算是成功了。
1月15日补上全家福：

显卡已经更换为TUF RTX4090，同时对水管接法做了一点改进，现在这种接法可以保证脱开快接时，弹出的接头不会对显卡桥头施力-毕竟桥头是亚克力的，不能受力，否则可能开裂：

新配置跑分如下：


稳定性测试结果，有力的证明了这个测试其实对核心温差很敏感：

游戏时的温度

A1exWang

硬核，期待老哥大作~

sam_no90

我的天  够气派！

Rainwolf_Q

师爷,高! 县长,硬! 黄老爷,又高又硬!

Mirage

真螺丝地狱

盐湖

bigeblis 发表于 2022-11-23 19:04
新的箱子，我的安排是直接上全塔，左边机仓安装主板，显卡，电源与冷排。右边机仓安装水箱，水泵，流量计， ...

老哥自己设计转接板这个实在是太顶了，这是我一直梦寐以求的事情！！
以后有需求想找老哥有偿代设计！！

smilenet

这样的动手能力，很多人无法复制的。

funny20

这么多的冷排，对于就只用电脑打斗地主的人来说，这也太夸张了。

bigeblis

funny20 发表于 2022-12-1 22:09
这么多的冷排，对于就只用电脑打斗地主的人来说，这也太夸张了。

很多吗？也就三个嘛！！！！

小黑娃

厉害。厉害。。。

tinytiger

绝对的大作，支持一下

AKMod

來觀摩各位大神

LFA9

楼主够硬核，手制PCB哈哈哈哈哈
电脑名字可以中英混搭，ScrewHell对应网站ChipHell

bigeblis

LFA9 发表于 2022-12-6 11:35
楼主够硬核，手制PCB哈哈哈哈哈
电脑名字可以中英混搭，ScrewHell对应网站ChipHell ...

权宜之举，新的定制PCB今天已经从工厂发出来了，会把现在这块有缺陷、并且已经部分损坏的板子换下来
我连面板开关的转接都专门定制了PCB，怎么可能用手刻PCB长期使用？

hatakeray

什么叫DIY啊（后仰

nic000fol

硬核、暴力，只能膜拜！！

搞基薛定谔

太硬核了，牛逼！

bdxiaoyao

好大的体型，一切从手做起，精神可嘉...

xpfmo

满载33度，我的天哦

LFA9

bigeblis 发表于 2022-12-7 20:32
权宜之举，新的定制PCB今天已经从工厂发出来了，会把现在这块有缺陷、并且已经部分损坏的板子换下来
我连 ...

虽是权宜之计，但这是对技术的理解和体现，
要是让我弄我只会飞线，
还没到手搓PCB的水平哈哈哈

bigeblis

LFA9 发表于 2022-12-8 09:15
虽是权宜之计，但这是对技术的理解和体现，
要是让我弄我只会飞线，
还没到手搓PCB的水平哈哈哈 ...

从十几年前就开始玩这个的应该都会这个技能，毕竟那时候可没有现在这种条件，一言不合就发板厂定制PCB。我清楚的记得那时候我总是羡慕杂志上老外能向板厂下单定制PCB，做出和商业化产品没区别的DIY作品，而我只能苦逼的拿鹤嘴笔描漆然后用四氯化铁腐蚀，简单的板子则直接刀刻。什么阻焊层，过孔金属化，只能梦里想想。
也就是这几年，疯狂内卷的板厂把定制PCB的门槛拉到地板了。现在我做个风扇、水泵分配板，用的都是四层PCB！这在当年是无法想象的！