Frage Oberflächen von Hand plan schleifen

[S.nase]

Warum auch immer, sind die meisten Wärmekontaktflächen im PC-Bereich heutzutage nicht besonders exakt plan geschliffen. Hier meine ersten Versuche zu dem Thema. Über Ideen oder Anregungen bin ich sehr Dankbar, in der Hoffnung das es auch noch bessere Methoden gibt, um ohne großen Maschinenpark brauchbar plan geschliffene Wärmekontaktflächen zu erstellen.

Wer schon Mal versucht hat ne Oberfläche möglichst plan zu schleifen, merkt ganz schnell, das das von Hand nicht wirklich einfach ist. Das liegt vor allem daran, das man von Hand immer einen irgendwie geartete Kippbewegung auf das Werkstück ausübt, und somit immer einen mehr oder weniger stark ausgeprägten "Buckel" in die Oberfläche schleift.

Um das zu verhindern, braucht man also einen Schleifschlitten, in dem man das Werkstück richtig fixieren kann, und der das Wippen aus der händischen Schleifbewegung minimiert.

Erstes Versuchsobjekt ist ein Prozessor (Heatspreader) für AM4 Sockel. Da gestaltet es sich noch relativ einfach, einen Schleifschlitten ohne rießen Maschinenaufwand zu erstellen. Also hab ich mir kurzerhand ein defektes AM4 Mainboard geschnappt, und ganz brutal den AM4 stammt etwas Leitplatte drum herum ausgesägt. Klar war das anfangs eine etwas mulmiges Gefühl, mit einer PukSäge durch ein Mainboard zu schneiden. Aber für mich irreparabel defekt war das Motherboard ja auch schon vorher. Nur ein paar Bauelemente hab ich vor dem Aussägen noch von dem Mainboard geborgen. Man weiß ja nie ob man sowas Mal später noch irgendwie wiederverwenden kann.



Da das Leiterplattenmaterial um den AM4 Sockel herum auch nicht besonders biegesteif ist, habe ich eine Standard CPU Stahlbackplate auf die Rückseite geklebt. In die vier Gewindebuchsen der Backplate habe ich vier Schrauben geschraubt. Deren sich langsam abnutzende Schraubenköpfe dienen als Gleiter für den Schleifschlitten, und die verhindern das der Schlitten schwankt. Anfangs hab ich es mit normalen PC Gehäuseschrauben als Gleiter versucht. Die sind aber nur auf "PfefferminzEisen" und haben sich viel zu schnell abgenutzt. Mit Edelstahlschrauben als Gleiter hat das viel besser funktioniert, weil die Edelstahlschrauben deutlich härter sind als das Kupfer vom Heatspreader.



Anfangs schauen die Schraubenköpfe noch etwas über der Heatspreader hinaus. Beim Schleifen auf einem planen Schleifbrett, werden zu Beginn nur die Schraubenköpfe immer flacher geschliffen. Sobald sie genug Material verloren haben, senkt sich auch der Heatspreader langsam auf das Schleifbrett ab, ohne das der Heatspreader wippt.

Als Schleifbrett habe ich eine dicke SiebdruckSperrholzPlatte gewählt, weil die auf ihrer glatten Seite relativ plan ist, und ich auch problemlos ein vernünftiges Sandpapier mit Patex auf der glatten Seite fest aufkleben kann. Beim Verkleben muß man nur darauf achten, den Kleber(Patex) möglichst dünn und gleichmäßig auf der Siebdruckplatte und der SandpapierRuckseite zu verteilen, damit das Sandpapier sich nicht wellt. Also ne dicke Patex Wurst auf die Fläche drücken, und mit einem Spachtel schnell und gleichmäßig möglichst dünn auf der gesamten Fläche verteilen. Wenn man dann nach sauberen Arbeiten und 15min Abtrockenzeit das Sandpapier auflegt und einmal gründlich feststeicht, hat man ein stabiles und völlig wellenfreies Schleifbrett. Und man kann das abgenutzte Schleifpapier mit Geweberücken auch wieder runter reißen, um nach dem Säubern mit Spiritus ein frisches Schleifpapier auf die Siebdruckplatte kleben zu können.



Von dem nachträglichen Nachpolieren mit feinerem Schleipapier bin ich wieder abgekommen. Weil man dann zwar ne schön spiegelnde Öberfläche erreicht, die aber dann oft auch wieder weniger plan ausfällt. Ich schleife übrigens auch mit dem NassSchleifpapier immer trocken, und sauge zwischendurch nur immer mal wieder den Kupfer Schleifstaub von dem Schleifpapier runter. Zum einen weil das trockene Schleifen weniger Sauerei macht, und zum anderen weil die Gleiter und das Werkstück auf dem feuchten Schleifstaub immer wieder zu sehr "aufschwimmen", und somit das Werkstück beim Schleifen wieder anfängt stärker zu wippen.

Schleifbewegungen mit dem Schlitten auf dem Schleifbrett mache ich immer nur hin und her(entlang der weiter entfernten Gleiter auf dem Schlitten). Bei kreisförmigen Schleifbewegungen entsteht oft wieder ein leichter Buckel auf dem Werkstück, weil die Schleifwege am Aussenradius der kreisförmigen Schleifbewegungen länger sind als im Zentrum der Kreisbewegung, und somit an den Aussenkanten des Werkstücks mehr Material abgeschliffen wird(meine Vermutung).

 

[S.nase]

Ich hab einen gebrauchten GPU Wasserkühler gekauft, der leider eine Schlagmarke auf der GPU Kontaktfläche hat. Wahrscheinlich ist da mal ein Schraubdreher oder Ähnliches drauf gefallen. Das Loch selbst ist eigentlich weniger problematisch. Aber um die Schlagmarke herum wöllbt sich immer auch das Material nach außen. Und diese Wölbung um die Schlagmarke herum verhindert, das die GPU plan auf der Kühlerkontaktfäche aufliegen kann.

Mit einem Schleifbrett(wie in meinen ersten Beiträgen) kommt man da nicht ran, weil die Kupfersockel für die VRAMs ringherum, etwas höher aus dem Kühler heraus ragen, als der GPU KühlSockel. Außerdem war das Schleifergebnis mit dem Schleifbrett auch nicht wirklich perfekt.

Daher nun ne andere Methode, möglichst plane Oberflächen per Hand zu schleifen. Funktioniert übrigens auch auf einem Heatspreader oder einer blanken SiliziumOberfläche sehr gut, ohne das man das Ganze aufwendig fixieren muß. Auf einem TowerLuftkühler hab ich es nicht versucht. Aber das funktioniert bestimmt auch genauso gut, und Bilder dazu liefere ich demnächst nach.



Als Schleifscheibe kommt ein Stück 5mm dicke Fensterscheibe zum Einsatz. Die dicke Fensterscheibe ist steif, plan und günstig. Das Stück Fensterscheibe hab ich mit einem DoppelseitigenKlebeband auf ein Stück Holz(Siebdruckplatte) geklebt. Um auf diesen Schleifstempel genug Anpressdruck ausüben zu können, hab ich den Stempel auch wieder mit DoppelseitigenKlebeband auf eine Hantelstange geklebt. Auf die Hantelstange kann man dann beliebig Hantelscheiben stecken, bis ausreichend Anpresskräfte zum schleifen vorhanden sind(bei mir 13Kg). Damit die Fensterscheibe beim schleifen/drehen auf der Planfläche nicht anfängt zu " hoppeln", habe ich etwas "Schleifpaste" auf die Planfäche gegeben. Mangels passender Schleifpaste, hab ich einfach etwas billige Wärmeleitpaste(weiße Pampe) verwendet.

Anfangs schwimmt der 13Kg schwere Schleifstempel noch auf der Schleifpaste. Nach ein paar Schleifumdrehungen wird die Schichtdicke der Schleifpaste immer dünner, bis die Fensterscheibe anfängt auf zu setzen, ohne das der Stempel anfängt zu kippeln. Spätestens wenn der Schleifstempel sich nur noch sehr schwer von Hand drehen lässt, nimmt man den Stempel ab, säubert den Stempel und die Planfläche gründlich mit Isopropanol Alkohol, und fängt mit einem Klecks frischer "Schleifpampe" erneut an zu schleifen.



Klar dauert diese Methode bis zu einer Stunde, weil man den Schleifstempel von hand drehen, ab und zu die Schleifdrehrichtung wechseln, und den Schleifstempel per hand über der Planfläche zentrieren muss. Das Schleifergebnis ist aber auf verzinkten Kupfer, oder Silizium sehr gut. Auf blanken Kupfer kann es passieren, das der Schleifstempel anfängt zu hoppeln. Aber da muß man dann eventuell mit unterschiedlichen Schleifpasten experimentieren. In der Regel braucht man aber garnicht soviel Material ab zu nehmen, das die verzinkte Kupferoberfläche komplett verschwindet, um eine plane Oberfläche zu erhalten. Letztendlich will man ja nur die Bearbeitungsspuren vom Fräswerkzeug verschleifen, oder die bucklige GPU Oberfläche begradigen.

Ne stabile und gerade Unterlage ist natürlich das A&O. Gerade beim Schleifen einer verlöteten GPU auf ner Grafikkarte, macht ne vernünftig verschraubte und steife Backplate das Ganze deutlich einfacher, und reduziert die Gefahr, das der Schleifstempel wackelt oder sogar umkippt. Den Rest erledigt dann die Schwerkraft und etwas Geduld.

Die Methode ist simpel und schaut auch wenig professionell aus. Das Ergebnis ist aber durchaus vergleichbar industriellen Mitteln.