Alienware 15 R3 Heatpipe-Upgrade DIY - "streng Geheim"

[ChrisKup]

Guten Tag liebe AW-Community,

ich bin an sich nicht ganz neu hier, war jedoch hauptsächlich stiller Beobachter und Mitleser.

Seit ich meinen Tower verkauft habe und auf ein AW 15R2 (6820HK, 980m 8GB, 60hz FHD) umgestiegen bin, bin ich AW Fanboy geworden!

Qualität, Haptik, Leistung alles wunderbar. Seitdem ich einen LM-Repaste durchgeführt habe, sogar noch besser!

Das einzige, was mich bisher gestört hatte, war dass ich keine höheren FPS anzeigen lassen konnte... selbst die 75Hz nach dem Bildschirmübertakten reichen mir einfach nicht ?

 

Deshalb habe ich mich auf die Suche nach einem neuen-gebrauchten AW gemacht und bin fündig geworden... AW 15R3 mit 7820HK, GTX 1070 und 120Hz FHD... ein kleines Upgrade in der Hardware hat mein Technikherz auch noch höher schlagen lassen ?

 

Jetzt steht nur noch die Hürde mit dem LM-Repaste an... hat mir bei meinem 15R2 über 20 Grad weniger gebracht, bei gleichzeitiger Reduzierung der Lüfterdrehzahl + UV + OC...

 aber wieso nicht noch besser machen?!

LM - klar Oberliga

 

Bevor ich jedoch mit meinem Vorhaben rausrücke, würde ich gerne die geballte Erfahrung unserer AW-Gelehrten-Weisen-Spezialisten-"DIY-Könige" zu meinen Fragen hören

 

Zu meiner Ersten Frage:

Wofür sind diese Öffnungen am Gehäuse des Lüfters?

Durch diese Öffnung geht doch voll der Airflow verloren...

 

Frage 2:

Hat jemand eine passende Lösung für die 0.3mm-Pads an der Heatsink der CPU?

Ich finde nur 0.5mm zu kaufen... ansonsten bleiben die drauf und ich ergänze das ganze mit WLP

 

Frage 3:

Mit welchem Verfahren sind die Heatpipes an den Fins und dem Heatsink/Heatspreader/Basisplatte verbunden?

WL-Kleber? Verlötet? Liebe?

 

Ich freue mich schon auf eure Kommentare und eure Hilfe! 

 

PS: Hat jemand schon mal die Heatpipes (oder allgemein Heatpipes) auf ca. 200 Grad erhitzt? halten die das aus?

Ich will das Teil für mein Vorhaben auf ca. 200 bis 230 Grad erhitzen...

 

Außerirdische Grüße,

chriskup 

[Sk0b0ld]

vor 3 Stunden schrieb ChrisKup:

Wofür sind diese Öffnungen am Gehäuse des Lüfters?  Durch diese Öffnung geht doch voll der Airflow verloren...

Ich hatte das Thema damals mal in dem Heatsink/ Kühlkörper-Thread beleuchtet, wenn auch zu dem Zeitpunkt vielleicht nicht ganz vollständig. Die Lüfter erzeugen im oberen Drehzahlbereich für die Luftkammer zu viel Druck. Sprich, der Lüfter schafft die angesaugte Luft nicht durch die Lamellen zu drücken. Der aufgebaute Druck arbeitet gegen den Lüfter (irgendwo muss die Luft ja hin) und verringert seine Drehzahl, trotz gleichbleibender Stromzufuhr. Mit der Öffnung vergrößert man künstlich das Volumen der Luftkammer und der Lüfter fährt problemlos bis zu vollen Drehzahl (4.100/ 4.200 rpm) aus und zusätzlich werden Heatpipes von oben gekühlt, wenn auch nicht so effektiv, wie das Kühlen der Kühlfinnen. Hab's ja gerade noch mal mehrfach ausgetestet.

 

vor 3 Stunden schrieb ChrisKup:

Hat jemand eine passende Lösung für die 0.3mm-Pads an der Heatsink der CPU?

0,5mm Arctic Pad platt walzen.

 

vor 3 Stunden schrieb ChrisKup:

Hat jemand schon mal die Heatpipes (oder allgemein Heatpipes) auf ca. 200 Grad erhitzt? halten die das aus?

Die Temperaturen weiß jetzt nicht. Ich habe sie schon versucht runterzulöten, leider ohne Erfolg. Ohne großflächig Hitze ins Material zu bringen, ist es so gut wie unmöglich, die Heatpipes unbeschadet von dem Kühlblock zu bekommen.

 

vor 4 Stunden schrieb ChrisKup:

Mit welchem Verfahren sind die Heatpipes an den Fins und dem Heatsink/Heatspreader/Basisplatte verbunden?

Sie sind verlötet oder kaltverschweißt. Das es sich um zwei verschiedene Materialien (Kupfer & Alu) handelt, wird ein spezielles Lötmittel verwendet. Was das genau ist, kann ich dir nicht sagen. Ist halt sehr rau und sitzt äußerst fest. Falls es dir hilft, hier ein Bilder von einer R4 Heatsink. Heatsperader mit entfernten Heatpipes.

 

vor 4 Stunden schrieb ChrisKup:

LM - klar Oberliga

Naja..... LM ist bei HK-CPUs eigentlich Standard, wenn man die versprochene Leistung halbswegs in Anspruch nehmen möchte. Wenn du das mehr bzw. das Maximum rausholen willst, muss schon bisschen mehr kommen. Wenigstens noch ein gescheiter Notebook-Kühler. Dann sind auch 4,4 - 4,6 GHz und vielleicht auch mehr beim 7820HK möglich.

 

vor 4 Stunden schrieb ChrisKup:

Bevor ich jedoch mit meinem Vorhaben rausrücke, würde ich gerne die geballte Erfahrung unserer AW-Gelehrten-Weisen-Spezialisten-"DIY-Könige" zu meinen Fragen hören

Da deine Fragen bewusst in eine Richtung gehen und du ein paar Fotos der Heatsink gepostet hast, habe ich schon eine Vermutung, was du vor hast. Da du aber geschrieben hast, dass du " stiller Beobachter und Mitleser" bist, sollten dir meine Beiträge geläufig sein. Dann weißt ja vielleicht schon vorher ob dein Vorhaben reine Zeit- und Geldverschwendung ist oder möglicherweise doch Potenzial hat. Nichts desto trotz, begrüße ich jeden Erkenntnisgewinn. Man lernt ja schließlich nie aus.

[ChrisKup]

@Sk0b0ld insgeheim hatte ich gehofft, dass du mein Thema aufschnappst und du dich hier, qualifiziert wie immer, äußerst 

Deine Antworten auf meine Fragen haben voll ins Schwarze getroffen und ich werde diese berücksichtigen

 

Wenn alles gut läuft, kommen am Montag meine WL-Pads und ich baue mein System nach einem LM-Repaste zusammen.

Dann ausführlich testen und dokumentieren. 

 

Anschließend gehe ich mein Heatpipe-Projekt weiter an und berichte auf jeden Fall weiter!

Könnte bis Anfang September dauern, da ich leider mehrere Zeit-Faktoren beachten muss...

 

Ihr könnt gespannt bleiben 

[ChrisKup]

Hallo AW- Community,

 

ich kann es kaum glauben. Mein letzter Beitrag war ziemlich genau vor einem Jahr... wie die Zeit verfliegt!

Mein Projekt war eine ganze weile auf Eis gelegen. Unnötig aufzuzählen was alles los war. Es war viel

 

Vor einiger Zeit habe ich endlich mein Projekt weitergeführt. Ein Arbeitskollege (ähnliches Bastlerherz wie ich, jedoch mit mehr Übung) und ich haben uns hingesetzt und es einfach mal gemacht.

Zuerst erkläre ich mal was ich gemacht habe und dann kommen Bilder mit Beschreibungen dazu:

 

Mein Plan war es die Wärmeübertragung zwischen Heatspreader und Heatpipe zu verbessern. Ebenso die Übertragung von Heatpipe auf die Kühleinheit.

Die kleine Fläche mit der die Heatpipes angebracht sind waren in meinen Augen einfach nicht optimal gelöst. Mehr Metall muss da doch die Lösung sein?! Quasi die Heatpipes ringsherum in Lot betten, damit die Wärmeübertragung besser funktioniert.

 

Nur wie?

 

Nach vielen Recherchen und den tollen Tipps aus der Community, dann einen Plan aufgestellt:

- Flüssiglötzinn besorgen, welches bei niedriger Temperatur reagiert (~170 °C) und das ganze mit einer art Spritze in die Lücken zwischen Heatpipes und Heatspreader/Kühleinheit aufbringen

- Mein Arbeitskollege hatte noch einen alten Backofen im Keller rumstehen, der durch die Chemikalien nicht versaut werden kann. (Hier nochmal vielen Dank Daniel! )

- Heatsink ausgebaut und auf ein Backblech gelegt. Mal vorheizen auf 130 °C und dann anfangen 😋

(das war um rund 15 Uhr und nach Hause gefahren bin ich gegen 4 Uhr Nachts 🤓)

 

 

Nun die Bilderstrecke:

Bevor wir angefangen haben wollte ich den IST Stand festhalten. Mittlerweile weiß ich, dass man es anders macht mit HWinfo usw. Aber naja.

Furmark und CPU-Z 100% Belastung auf CPU und GPU laufen lassen. Dabei 4,0 GHz auf alle Kerne bei -0,120 V UV. Lüfter laufen auf Performance Mode per BIOS.

Laptop stand ohne Erhöhung o.ä. auf der Tischoberfläche.

Die Roten Markierungen zeigen an, an welchen stellen das Flüssiglötzinn eingebracht werden sollte.

Falls es jemanden interessiert wie LM nach über einem Jahr in einem AW 15R3 aussieht = Flüssig

LM typische silberfarbene Verfärbung des Kupfers. Aber nicht schlimm.

Vor dem Auftragen musste erst noch der schwarze Lack ab. Mit klassischem Werkzeug kommt man da nicht weit. Die Lösung war dann Dremel mit Schleifpapierrolle und ein Stück Federstahl (wer das nicht kennt, krasses Zeug. Damit ging es am besten)

Man sieht die Kupferfarbenen Stellen, an denen ich mit dem Federstahl zwischen den Heatpipes gearbeitet habe.

So sah es dann zum Schluss aus

Auch der Dremel war eine enorme Hilfe

Mit dieser Spritze habe ich das Material dann eingebracht

Vor dem ganzen natürlich noch mit Zahnbürste und Isopropanol gereinigt.

Ab gehts in den Ofen

Erste Ladung einbringen

Muss man gut schütteln das Zeug

 

Kleiner Bilderbreak.

Ab hier ging es dann bei 130 °C in den Ofen (kontrolliert durch Thermometer für den Grill)

Und die Herausforderung begann 💥

Das Lötzeug vom Hersteller der Heatsink ist dermaßen Niedrigtemperatur, dass sich bei 130 °C fast alle Lötstellen gelöst hatten.

Egal ob verschobene Heatpipes, Heatspreader, Kühlfinnen etc etc.

Ich war kurz sprachlos und dachte: Jetzt ist das Teil im A**** (Eimer) 🤯

 

Naja, zum Glück war ich nicht alleine und mit viel Zeit, Geduld, Improvisationstalent, zwei Heißluftpistolen und Zeit und Geduld (ich wiederhole das mit Absicht, weil es so wichtig war) haben wir uns an die Arbeit gemacht und jede Heatpipe und jedes kleine Teil an die Richtige Position zu bringen, zu erwärmen und somit wieder zu reparieren... ich sag euch wir hatten viel zu tun...

Bilderstrecke die 2.

Das Ziel nicht aus den Augen verlieren: Lötzinn mit aufbringen und das Projekt beenden!

Das Silberfarbene ist das Fertig verarbeitete Lötzinn.

PS: Das Zeug dampft aus und spritzt teilweise! Höchste Vorsicht beim Nachmachen! (Falls jemand sich das antun will)

 

Nach wirklich etlichen Stunden war es vollbracht... Darauf haben wir uns erstmal einen Drink genehmigt... abkühlen musste das ganze ja auch noch 🙂 

Nach dem Reinigen und neuen auftragen von LM und WLPads wurde das gute Stück wieder eingebaut und getestet.

(Nicht sehr ausführlich, aber das hatten wir ja schon)

100 % GPU und CPU Last, 4,0 GHz auf alle Kerne -0,120 V UV, Lüfter auf Max, Stand auf dem Tisch ohne Erhöhung etc.

 

 

RESULTAT:

Exakt die gleichen Temperaturen 🤬

Das Einzige was sich verändert hat ist, dass die Lüfter nicht mehr so Sprunghaft sind und die Temperatur eher schnell steigt, als sprunghaft auf 90 °C zu sein. Also ist die Kühlung vielleicht etwas träger geworden, da mehr Metall im Kühlapparat steckt.

 

Ein Bild vom eingebauten Zustand bin ich euch noch schuldig... das reiche ich euch nach, wenn ich den Mod von @Sk0b0ld (Heatsink mit Passiven Kühlkörpern versehen und SSD + Chipsatz) durchführe.

 

Alles in allem war es natürlich eine wahnsinnig aufregende Zeit von den ersten Hirngespinsten, bis Recherche, Materialsuche, wie mache ich das? und endlich mal MACHEN!

 

Negative Spätfolgen kann ich bis jetzt keine Berichten. Mein AW läuft so seit Mitte April 2020 und hat nie zicken gemacht.

 

Das einzige was mich nervt ist das Powerlimit der GPU, aber das ist ein anderes Thema...

 

Ich hoffe mein Artikel war unterhaltsam und ich konnte einigen Leuten ein paar Flöhe in den Kopf setzen (aber bitte lernt aus meinen Schwierigkeiten!

 

 

LG,

chriskup

 

[der allgäuer]

also war die ganze arbeit, der ganze aufwand nicht umsonst, aber vergeblich.

[MrUniverse]

@ChrisKup Sehr cooles Projekt! Auch, wenn es nicht so wahnsinnig erfolgreich war.

vor 9 Stunden schrieb ChrisKup:

Das Lötzeug vom Hersteller der Heatsink ist dermaßen Niedrigtemperatur, dass sich bei 130 °C fast alle Lötstellen gelöst hatten.

Das wird ein Lot auf Indiumbasis sein. Die haben so niedrige Schmelztemperaturen. 

vor 9 Stunden schrieb ChrisKup:

Flüssiglötzinn besorgen, welches bei niedriger Temperatur reagiert (~170 °C) und das ganze mit einer art Spritze in die Lücken zwischen Heatpipes und Heatspreader/Kühleinheit aufbringen

An sich keine schlechte Idee, da du ja vor hattest das ganze mit dem Ofen zu machen. Dieses Flüssiglot hat aber einen gewaltigen Schwund beim erhitzen. Das meiste Material verdampft. Womit nur wenig Material in den Lücken bleibt. Da hätte ich wahrscheinlich mein Glück mit dem klassischen Lötdraht versucht. 

Ich habe vor einiger Zeit selber an meiner Kühlung gebastelt (anderer Laptop andere Mittel) und habe mit Wärmeleitkleber mehrere Sensoren zum testen aufgeklebt. Unter anderem auf die Kupferplatte die auf dem DIE aufliegt und auch die Wärmeleitrohre direkt da drüber. Das Resultat war ernüchternd, weswegen ich dem auch nicht weiter nachgegangen bin: Maximal 1°C gab es Unterschied zwischen Kupferplatte und Wärmeleitrohr. Der große Unterschied war zwischen dem Wärmeleitrohr direkt an der CPU und direkt am Kühler. Das waren je nach Last bis zu 30°C. Darauf hin habe ich mir Wärmeleitrohre in verschiedenen Längen gekauft aber leider noch keine Zeit dafür gehabt. Wenn ich irgendwann mal Zeit finde gibt es dazu natürlich einen Thread aber das kann noch dauern. 😕 

Aber alles in allem echt eine coole Aktion. Auch mutig... hätte ja doch einiges schief gehen können. 

[ChrisKup]

vor 11 Stunden schrieb der allgäuer:

also war die ganze arbeit, der ganze aufwand nicht umsonst, aber vergeblich.

Das kann man so sagen 😅

vor 2 Stunden schrieb MrUniverse:

@ChrisKup Sehr cooles Projekt! Auch, wenn es nicht so wahnsinnig erfolgreich war.

Das wird ein Lot auf Indiumbasis sein. Die haben so niedrige Schmelztemperaturen. 

An sich keine schlechte Idee, da du ja vor hattest das ganze mit dem Ofen zu machen. Dieses Flüssiglot hat aber einen gewaltigen Schwund beim erhitzen. Das meiste Material verdampft. Womit nur wenig Material in den Lücken bleibt. Da hätte ich wahrscheinlich mein Glück mit dem klassischen Lötdraht versucht. 

Ich habe vor einiger Zeit selber an meiner Kühlung gebastelt (anderer Laptop andere Mittel) und habe mit Wärmeleitkleber mehrere Sensoren zum testen aufgeklebt. Unter anderem auf die Kupferplatte die auf dem DIE aufliegt und auch die Wärmeleitrohre direkt da drüber. Das Resultat war ernüchternd, weswegen ich dem auch nicht weiter nachgegangen bin: Maximal 1°C gab es Unterschied zwischen Kupferplatte und Wärmeleitrohr. Der große Unterschied war zwischen dem Wärmeleitrohr direkt an der CPU und direkt am Kühler. Das waren je nach Last bis zu 30°C. Darauf hin habe ich mir Wärmeleitrohre in verschiedenen Längen gekauft aber leider noch keine Zeit dafür gehabt. Wenn ich irgendwann mal Zeit finde gibt es dazu natürlich einen Thread aber das kann noch dauern. 😕 

Aber alles in allem echt eine coole Aktion. Auch mutig... hätte ja doch einiges schief gehen können. 

Vielen Dank

 

Am Anfang habe ich gedacht, gut es gibt Lötzinn, vielleicht 5 Arten und fertig... weit gefehlt! Die verschiedensten Legierungen mit x-Eigenschaften... echt verrückt.

Der Schwund ist mir auch aufgefallen. Musste mehrere Male nachfüllen. Ich hatte auch daran gedacht, Lötdraht zu verwenden, aber dann hätte ich auf eine wesentlich höhere Temperatur gehen müssen und da war mit der Unbekannte Faktor "Wieviel °C halten die Heatpipes aus?" einfach zu ungewiss... bytheway die Heatpipes haben auch durch die Aktion mit den Heißluftpistolen keinen Schaden genommen.

 

Heatpipes sind schon krasse Teile 👏

 

Könnt ihr den ganzen Artikel lesen? Bei mir zeigt der ab "Bilderbreak" keinen Inhakt mehr an, nur schwarze Fläche

 

Edit: Mit Chrome und Edge war nicht der ganze Artikel lesbar... Mobil mit dem Smartphone hingegen schon

Bearbeitet 22. August 2020 von ChrisKup

[MrUniverse]

vor 42 Minuten schrieb ChrisKup:

Ich hatte auch daran gedacht, Lötdraht zu verwenden, aber dann hätte ich auf eine wesentlich höhere Temperatur gehen müssen und da war mit der Unbekannte Faktor "Wieviel °C halten die Heatpipes aus?"

Es gibt auch Lötdraht mit einer Indium-Basis-Legierung. Der schmilzt dann auch bei ca. 130°C. Die meisten Heatpipes haben eine Nutzungstemperatur bis 150°C. Dann ein Sicherheitsbereich in dem sie noch keinen Schaden nehmen aber so ab 180-200°C werden die sich spätestens ausblähen. 

vor 44 Minuten schrieb ChrisKup:

Könnt ihr den ganzen Artikel lesen? Bei mir zeigt der ab "Bilderbreak" keinen Inhakt mehr an, nur schwarze Fläche

 

Edit: Mit Chrome und Edge war nicht der ganze Artikel lesbar... Mobil mit dem Smartphone hingegen schon

Das Problem kenne ich. Das tritt manchmal auf, wenn viele Bilder im Thread sind. Wenn du ganz runter scrollst, dann gibt es da ein kleines Design-Menü. Wenn du dort auf Default stellst sieht die Seite zwar nicht mehr so cool aus aber Es gibt keine Probleme mehr mit den Bildern. 

[ChrisKup]

Werde ich bei meinen kommenden Projekten berücksichtigen 😉

 

Danke

Für den AW15R3 gibt es ja zwei verschiedene Heatsink-Designs.

 

Einmal die Variante von mir mit 3 dünneren Heatpipes und dann eine Variante mit zwei breiteren Heatpipes.

Hat die eine gegenüber der anderen bessere Leistungsdaten?

[MrUniverse]

vor 8 Minuten schrieb ChrisKup:

Einmal die Variante von mir mit 3 dünneren Heatpipes und dann eine Variante mit zwei breiteren Heatpipes.

Hat die eine gegenüber der anderen bessere Leistungsdaten?

Beim 15R3 kann ich es nicht genau sagen aber beim 17R1 gab es auch welche mit 2 breiten oder 3 etwas schmaleren Pipes. Die Variante mit drei Pipes war da leistungsstärker mit 100W statt 70W. 

[Sk0b0ld]

Danke für deinen ausführlichen Beitrag, die vielen Bilder usw. Vergiss nicht, auch durch nicht-erfolgreiche Projekte lernt man schließlich dazu. Frag nicht wie viele meiner Ideen am Ende überhaupt nichts gebracht haben, aber mit dem Wissen wusste ich für die nächsten Projekte was besser/ schlechter funktioniert. So konnte ich meine Mods immer ein wenig weiter verbessern.

Noch ein gut gemeinter Tipp von mir. Ich habe, so weit es mir möglich war, immer Ersatzteile verbastelt und Originalteile original gelassen. Die passenden Ersatzteile bekommst du entweder über Dell (bei EOL Geräten schwierig) oder auf AliExpress. Ist nicht die beste Plattform, gibt aber keine wirkliche Alternative.

[ChrisKup]

vor 4 Stunden schrieb Sk0b0ld:

Noch ein gut gemeinter Tipp von mir. Ich habe, so weit es mir möglich war, immer Ersatzteile verbastelt und Originalteile original gelassen

Das habe ich mir für die kommenden Projekte fest vorgenommen. War ein komisches Gefühl die zerfallene Heatsink vor sich liegen zu haben...

vor 4 Stunden schrieb Sk0b0ld:

auch durch nicht-erfolgreiche Projekte lernt man schließlich dazu

Du sagst es.

Aber das wird nicht meine letzte Bastelstunde gewesen sein. V2 und 3 sind schon in einer Hirnwindung vorhanden 😏