AI 伺服器液冷雷射焊接智慧製造解決方案

液冷模組的焊接難點有哪些？

AI 伺服器液冷零件多屬於精密金屬件，常見材料包含不鏽鋼、銅、鋁與複合組件。相較一般結構件，液冷模組焊接更重視以下條件：

1. 高氣密：液冷管路與接頭需避免微漏，部分應用會要求氦氣檢漏等級。
2. 高強度：焊道需能承受運轉壓力、測試壓力與長時間循環負載。
3. 低變形：Cold Plate、Manifold 與小管徑接頭尺寸精密，過大熱輸入可能造成翹曲或同心度偏移。
4. 焊道穩定：量產時每一件焊道都需具備一致性，不能高度依賴人工手感。
5. 可追溯：伺服器供應鏈重視製程紀錄，焊接參數、檢測結果與批次資料最好能保留追蹤。

若使用傳統 TIG 焊接，雖然能處理許多金屬接合需求，但在小型精密件、大量生產與低變形要求下，容易遇到熱影響區較大、速度受限、良率受人員經驗影響等問題。

水冷模組需要
大量精密雷射焊接

KEY COMPONENTS | 關鍵零件

為什麼液冷模組適合導入雷射焊接？

雷射焊接以高能量密度集中加熱工件接合區，能在較小熱影響範圍內完成焊接。對 AI 伺服器液冷模組而言，主要優勢包含：

• 熱影響區小：降低零件變形與尺寸偏移風險。
• 焊接速度快：在合適工件與治具條件下，有助於提升產線節拍。
• 焊道細緻穩定：適合小管徑、薄壁件、接頭與精密管路接合。
• 容易自動化：可整合 CCD 定位、旋轉軸、夾治具、AOI、氣密測試與 MES 系統。
• 重複精度高：適合需要長時間量產的液冷零件。

對需要高氣密與高一致性的液冷模組來說，雷射焊接不只是焊接方式，更是量產製程整合的一部分。

製程示例：波紋管接頭雙頭同步雷射環焊

以 AI 伺服器液冷管路常見的波紋管接頭為例，工件可能包含 SUS316L 不鏽鋼波紋管、階梯式法蘭接頭與小管徑環形焊道。這類零件的挑戰在於管徑小、壁厚薄、接合位置精密，若夾持不穩或熱輸入過大，容易影響同心度、焊道外觀與氣密品質。
可評估採用雙頭同步雷射環焊設計，透過中空旋轉主軸、氣動夾持、CCD 定位與雙雷射焊接頭，同步完成兩端 360 度環焊。搭配氦氣檢漏或氣密測試，可把焊接與品質確認整合在同一條製程中。
典型流程可規劃為：

1. 零件上料
2. CCD 視覺定位
3. 夾治具固定與同心定位
4. 雷射焊接
5. 旋轉平台完成環焊
6. 氣密或氦氣檢漏
7. OK 品出料與數據紀錄

此類流程的重點不是單一設備，而是「焊接、定位、夾持、檢測與數據」的完整整合。

導入雷射焊接前，建議先確認哪些規格？

在評估 AI 伺服器液冷零件雷射焊接時，建議先整理以下資料，方便設備商判斷製程可行性與自動化程度：

1. 工件材料：例如 SUS316L、不鏽鋼、銅、鋁或異材接合。
2. 工件尺寸：包含管徑、壁厚、接頭形狀、焊接位置與公差要求。
3. 焊接型式：管對管、管對接頭、板件接合、環焊或多點焊接。
4. 氣密標準：是否需要氣密測試、氦氣檢漏或特定漏率規範。
5. 強度需求：耐壓條件、測試壓力與使用環境。
6. 產能需求：單件節拍、每日產量、是否需要自動上下料。
7. 品檢需求：是否要整合 AOI、焊道追蹤、MES 或生產履歷。

若尚未定案量產規格，建議先透過雷射焊接打樣確認焊道、變形量、氣密與參數窗口，再進一步規劃自動化設備。

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