自作CNCでオリジナルCPU水冷ブロックを設計・製造!Fusion 360とCNC加工の挑戦記

パソコンの自作ファンや水冷ファンなら一度は考えたことがあるかもしれません。自分だけのカスタムパーツを作りたい!そんな夢を実現するために、JayzTwoCentsさんがFusion 360の使い方からCNCミリング加工まで独学で習得し、自作のCPU水冷ブロックを完成させました。数週間にわたる試行錯誤と挑戦の末、既製品と性能を比較するテストまで実施。この記事では、その過程と学び、そして得られた成果を詳しく解説します。

この動画で学べること

  • Fusion 360を使った3Dモデリングの基礎と実践
  • CNCミリング加工で銅、デルリンなど複数素材の加工ノウハウ
  • CPU水冷ブロックの設計思想と熱性能の考察
  • 試作からテストまでの失敗と改善のプロセス

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CNCミリングとFusion 360の学習から始まる挑戦

JayzTwoCentsさんは、長年の夢だったデスクトップCNCマシン「Mara Carva」を購入。約6,000ドルの投資を経て、全くの初心者からFusion 360の高度な3Dモデリング技術と、Gコードを用いたCNCプログラミングを独学で習得しました。銅やデルリン、アルミニウムといった異なる素材の切削特性を学び、刃物の選定、切削速度、深さ調整など多くの専門知識を身につけながら試作を重ねます。

特に難しかったのは、部品の両面加工時の精度管理。部品を裏返す際のわずかなズレが製品の失敗につながるため、精密な測定と組み立てを繰り返しました。またOリングの溝加工やネジ穴のタップ加工も自ら設計し、試行錯誤の連続。こうした工程から、単なる機械操作ではない設計と製造の両面スキルが必要であることがわかります。

CPU水冷ブロック設計のポイントと工夫

CPU水冷ブロックはCPUの熱を効率的に冷却するための重要なパーツ。Jayzさんは複数の既製品を分解し、その内部構造や冷却経路を徹底的に研究しました。特に「ジェットプレート」と呼ばれる熱交換部の設計に注力し、冷却液の流れを最適化するためのフィン形状や流路を工夫。

独自に考案した八角形のOリング溝は、シール性を高めつつ組み間違いを防止。またトッププレートはデルリン素材で加工しやすさとコストを抑え、銅製のベースプレートと組み合わせることで性能と製造性のバランスを追求しました。さらに、AM5ソケット対応のネジ穴配置やホールドダウンプレートの設計にもこだわり、実用性を高めています。

試作とテストの結果と今後の展望

完成した自作CPU水冷ブロックは、業界トップクラスの高価な「Optimus」ブロックと比較して、約6.5℃の温度差がありました。性能面ではまだ及ばないものの、15年ほど前のCPU冷却性能を持つ製品レベルの結果に。厚みのあるジェットプレートが熱の伝達を妨げていると考えられ、今後はプレートの薄型化や微細フィン追加により熱伝導効率を改善する予定です。

Jayzさんは今後、6mmのカーバイドビット導入や大型CNCマシンへのアップグレードを計画。さらにディストリビューションプレートやアクリル素材加工にも挑戦し、独自のPCパーツ作りの幅を広げていく意欲を見せています。


まとめ
今回の動画は、CNC加工や3Dモデリング未経験者でも熱意と努力で高精度なPCパーツを自作できる可能性を示しています。失敗を恐れず挑戦を続けることで技術が磨かれ、オリジナル製品を生み出せる喜びが伝わってきます。自作PC愛好家やモデリング、CNCに興味のある方はぜひ動画をチェックし、新たなDIYのヒントをつかんでください!

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