Minimalus ATX korpusas

Turėjau nenaudojamą ATX motininę plokštę, G3930 procesorių, 16GB RAM‘o, pora M.2 SSD diskų. Tam, kad nedulkėtų ir būtų panaudota pagal paskirtį viską reikėjo sujungti ir sudėti į korpusą. Įprastinės kompiuterių ATX dėžės (aka. Tower) nors ir pigios, bet pernelyg griozdiškos – o visada norisi kompaktiško sprendimo. Tad kilo idėja pasigaminti minimalų korpusą. Kaip man sekėsi įgyvendinti norus aprašiau šiame straipsnyje.

I. Idėja

Mažo korpuso kompiuteriai – ne naujiena. Entuziastai gamina minimalaus dizaino ir išmatavimų korpusus jau seniai. Bando visaip kaip komponentus sugrūsti į ribotų matmenų dėžutę. Net imasi visokių triukų (pvz. sugeba GPU horizontaliai motininei paguldyti, minimizuoti PSU laidų skaičių ir t.t.). Bėda ta, jog tokios dėžės kainuoja gana brangiai, o dar greičiausiai teks siųstis iš užsienio, tad dar labiau pabrangsta viskas. Pigų kompiuterį dėti į jo kainą prilygstantį (ar net viršijantį) korpusą atrodo mažų mažiausiai juokinga. Žinoma, pačiam pasigaminti korpusą irgi įmanoma. Gal net įdomiau - savitas dizainas. Ar verta gaišti laiką – tai asmeninis klausimas. Jeigu yra sugebėjimų, o eigoje kažko naujo išmoksite, kodėl gi ne? Pasirinkęs tai kaip naują projektą pradėjau ieškoti kaip viską realizuoti.

II. Hardware

Pirmiausia reikėjo sustatyti visus komponentus į vietas ir išmatuoti gabaritus. Bendru atveju naujam mažam kompiuteriui reikėtų naudoti micro ATX ar mini ITX plokštę, bet aš naudojau tai, ką turiu po ranka - tipinę pilno dydžio ATX. Net ir ATX nusipelno turėti mažą dėžę!

Susiradau internete ypač mažų matmenų 24-pin maitinimo šaltinio-kabelio pakaitalą - "Pico ITX" konverterį už 18 USD, kuris iš 12V ir 120W įtampos bloko sugeba sugeneruoti visas reikalingas įtampas (+/-12V, +/-5V, etc.). Vadinasi belieka pasirinkti-susirasti maitinimo šaltinį.

Turėjau gana minimalių matmenų 12V/10A maitinimo bloką ir jį pasirinkau įdėti į dėžės vidų. Kaip paaiškėjo vėliau (rašiau šiame straipsnyje), nors maitblokis veikė, bet manęs laukė siurprizai.

III. Projektavimas

Nors ATX plokštė yra standartinių išmatavimų, tačiau svarbu ne tik ilgis ir plotis, bet ir aukštis. Kai CPU, RAM, M.2 diskai sudėti, tai aukščiausia vieta yra CPU `stock` ventiliatorius. Tai apriboja minimalų dėžės aukštį. Virš ventiliatoriaus reikėtų palikti bent 2 cm laisvą tarpą oro cirkuliacijai.

Turint išmatavimus toliau sekė projektavimo etapas. Pasitelkus 3D grafikos priemones (pvz. SolidWorks, Blender, OpenScad, Maya, 3ds max ar kt.) viskas susidėliojo į savo vietas. Aplink ATX plokštę palikau 5mm atstumą, o virš ventiliatoriaus minėtus 2 cm. Maitblokį įtaisiau kitame nei CPU ATX plokštės gale virš M.2 diskų ir RAM‘o.

Viena iš sudėtingesnių dalių buvo skylių nutaikymas visiems periferinių jungčių išėjimams. Kadangi nenorėjau daryti tipinio stačiakampio išpjovimo korpuse, o labiau pritaikyti pagal jungčių išdėstymo formą, tai teko pasinaudoti prie motininės plokštės gamintojo internete pateikiamu jungčių vaizdu. Šis metodas pasiteisino. Kiti išpjovimai – aušinimui (pvz. virš CPU) ar maitinimo kabelio laidui pasidarė gana lengvai.

Kitas sudėtingumas – maitblokio tvirtinimas. Reikėjo numatyti gan lankstų tvirtinimo būdą, kurį būtų įmanoma išardyti, siekiant išimti/pakeisti motininę plokštę. Nusprendžiau, kad prie korpuso tvirtinimui skirtus laikiklius klijuosiu, o dalis bus prisukami/priveržiami varžtais.

Na ir galiausiai - pačios motininės ir dangčio tvirtinimas. Pagal planą dangčiui tvirtinti pakaks poros varžtų ir klijuojamų veržlių dėžės kampuose. Motininės tvirtinimui, kad ji būtų šiek tiek pakelta nuo korpuso sienos, reikės pasidaryti N klijuojamų kubelių.

Galutinis projektavimo rezultatas yra ne kas kita, kaip dėžės pjovimo trafaretas. Tam, kad jis būtų gautas, reikia detales išsidėlioti vienoje plokštumoje, o po to įrankiais padaryti viršutinio vaizdo 2D paveikslą:

IV. Medžiagos

Reikėjo pasirinkti, iš ko daryti korpusą. Variantai – metalas, medis, plastikas. Metalas – įmanoma, bet vienetiniam daiktui pernelyg brangu ir sudėtinga apdoroti. Medis – ekologiška, gerai klijuojasi ir dažosi, bet turi savų problemų, kaip išsikraipymas ar raitymasis, o dar degus. Plastikas – lengva medžiaga, tik irgi degus, gana greitai lydosi, jeigu kas įkaistų. O dėl blogo paviršinio įsigėrimo patvarus dažymas sunkiai įmanomas. Dėl plastiko klijavimo patirties stokos nusprendžiau eiti jau patikrintu keliu. Kadangi jau patirties su fanera ir lazeriais turėjau iš anksčiau, tai nusprendžiau detales daryti iš 4mm faneros, o pjovimo lazeriu paslaugą užsisakyti. Pjovimas išėjo 15 Eur įskaitant medžiagą.

Įvairius montavimo blokelius (kurių prireiks varžtams susukti) nusprendžiau užsakyti ir išspausdinti 3D spausdintuvu, nors galima būtų juos taip pat sėkmingai padaryti iš medžio ar tos pačios klijuotos faneros. Tam, kad blokeliai gerai laikytų, jų paviršiaus plotas (sukimbantis su fanera) turi būti kuo didesnis.

V. Realizacija

Gavus išpjautą fanerą, laikas imtis gamybos - detalių klijavimo. Paviršių papildomai ruošti nereikia. Lazeriu išpjautos detalės yra itin tikslios. Kaip ir anksčiau minėjau - kai kurie didesni faneros gabalai būna susiskersavę, kreivi - kažkiek nuo pjovimo karščio raitosi ar dažniausiai tiesiog, jog faneros lapas nebuvo lygus (gavęs drėgmės ar pan.). Toks, va, medžio ir plonos faneros naudojimo minusas. Fanerą patogu klijuoti "Moment Super Glue Ultra GEL" 2g klijais. Jie pakankamai greitai džiūsta, stipriai sukimba, nes medis pjovimo vietoje lygus, bet porėtas. O geras sukibimas netgi leidžia klijavimo metu patiesinti kreivas, susisukusias vietas.

Suklijuoti sekėsi gerai. Kitą dieną sekė laikančių ir montavimo blokelių, plastiko detalių-kampų klijavimas. Čia reikia daugiau klijų, tad su mažu kiekiu super-klijų nevisada galima išsisukti - tinka ir didesnė Moment klijų tūbelė ar pan. "Ravus" analogai. Galima negailėti, patepti daugiau.

Suklijavus visus kampus ir prisukus motininę plokštę, rezultatas atrodė taip:

Toliau reikėjo įmontuoti turimą maitblokį. Kai kurios plastiko detalės nebuvo visai kokybiškos, tad teko patobulinti su klijais. Plastiko detalės suveriamos ilgais varžtais. Dėžės dangtis prisukamas paprastai - su mažais medvaržčiais.

Toliau sekė išorinių mygtukų pajungimas - reset ir on/off. Kadangi skylių korpuse mygtukams nenumačiau ir nežinojau tiksliai, kur jie galėtų patogiai būti - teko gręžti skyles pačiam. Tačiau operacija - nesudėtinga. Mygtukams paėmiau po ranka pirmiausiai pasitaikiusius "tumblerius", nors geriau būtų tikę momentiniai (ateityje pakeisti visada nesudėtinga).

Aišku, pagalvojau ir apie minimalią medžio paviršiaus apsaugą. Tad, kol monavimas visiškai nepasibaigęs, paėmiau ir nulakavau visą dėžę kartu su dangčiu. Skyles teko uždengti su dažytojo juosta. Gavosi tikrai gerai.

Po mygtukų sumontavimo buvo prilituoti laidai ir sujungti su motinine plokšte. Daugiau kaip ir nieko netrūksta. Belieka uždaryti dangtį ir išmėginti.

VI. Verdiktas

Galutiniu rezultatu esu tikrai patenkintas. Dėžė atrodo vizualiai estetiškai ir neužima daug vietos, yra lengva. Visų medžiagų kaina ~50 Eur. Po ilgo naudojimo (nepaisant kai kurių nuotykių - skaityti čia), galiu pasakyti, kad darbiniam kompiuteriui (be didelio GPU) šis sprendimas puikiai tinka. Aušinimo pilnai užtenka. Vienintelis trūkumas, jog CPU ventiliatorius pakankamai tuščioje dėžėje labiau girdisi (aidi), o galėtų būti tylus. Galbūt verta `stock` ventiliatorių pakeisti į naują tylų, o gal tiesiog prie dėžės sienelių priklijuoti garsą slopinančio veliūro? 

Žinoma, pakeitus motininę plokštę, laidų jungtys vargu ar bus tose pačiose vietose, tad norint pasigaminti universalų korpusą, reikėtų jungtims pjauti stačiakampę skylę, o ne daryti pritaikytą konkrečiai motininei. 

Patobulinimai tebūnie ateičiai, ar kituose straipsniuose, o dabar iki kito karto!