Open Frame Mini ITX PC: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Há muito tempo que desejo construir um pequeno PC de mesa. Eu também gostei muito da ideia de um chassi no estilo de bancada de teste de estrutura aberta, algo que me permitiria remover / substituir componentes facilmente.

Meus requisitos de hardware baseavam-se principalmente na criação de conteúdo, modelagem 3D, edição de fotos e trabalho CAD. Eu gosto de jogos ocasionais, mas isso não era uma prioridade para mim.

Com isso em mente, aqui está a análise do hardware:

Processador- Eu escolhi um núcleo AMD Ryzen 7 2700 8. Por um tempo, eles poderiam ser comprados por US $ 150 ou menos, o que é um negócio fantástico. O Ryzen 5 1600AF é outro negócio incrível, pois é essencialmente um Ryzen 5 2600 por menos de $ 100. Se você precisa do PCIE 4.0 para acesso rápido ao disco rígido, você quer um Ryzen de 3ª geração. Para Ryzen de 3ª geração, o Ryzen 5 3600 é uma ótima opção de compra.

Memória-RAM é altamente dependente da placa-mãe que você escolher (certifique-se de verificar a folha QVL do fabricante), mas com Ryzen tive sorte com G. Skill. Usei G. Skill Flare X de 16 GB (2x 8 GB) do meu antigo PC. A RAM de velocidade mais alta oferece uma vantagem com o Ryzen, mas você chega ao ponto de diminuir os retornos rapidamente.

Placa-mãe- Eu escolhi o Gigabyte X570 Aorus Pro Wifi. Com as opções de placas-mãe mini ITX são um pouco limitadas. Com Ryzen, suas opções são as séries B450, X470 e X570. B450 são os mais baratos. O X470 não é tão atraente, já que realmente só permite a execução de placas gráficas duplas, que não são usadas no formato min ITX. Às vezes, o X470 oferece um pouco mais de entrega de energia para processadores com maior contagem de núcleos. O X570 oferece PCIE 4.0 quando usado com um processador Ryzen de 3ª geração, bem como melhor entrega de energia e maior capacidade de RAM (B450 e X470 máx. Com 32 GB de RAM). Eu queria poder usar discos rígidos M.2 duplos e isso limitava meu escolha para Gigabyte ou Asus. A Asus oferece dual M.2 em suas placas-mãe B450, X470 e X570 - o B450 teria sido minha primeira escolha, mas estava sempre fora de estoque com longos prazos de entrega. O Asus X470 não fazia sentido em termos de preço, já que realmente não oferecia nenhuma vantagem sobre o B450 (exceto talvez na aparência). O Asus X570 é super agradável, mas o preço era significativamente mais alto do que a placa Gigabyte. A placa Gigabyte tinha a melhor combinação de recursos e custo que pude encontrar e está pronta para ir quando eu finalmente atualizar para os processadores da série 3900 Ryzen.

Placa de vídeo- Eu escolhi a EVGA GTX 1660 Super. Tentar manter o PC o menor possível significava usar uma placa de vídeo com menos de 200 mm de comprimento. Como meu monitor é de 1080p e não sou um supergamer, não precisei de uma placa de última geração. Para 1080p, o 1660 Super é provavelmente o melhor negócio disponível em um pequeno cartão de cerca de $ 200. O RTX 2060 realmente não parecia valer a pena para mim pelo aumento de custo de mais de US $ 100. Se você deseja uma placa de estação de trabalho pequena, a AMD Radeon Pro WX5100 é provavelmente sua melhor aposta. Se você for construir um Hackintosh, compre um AMD Vega 56 Nano ou um cartão RX 570/580 ITX do eBay ou Craigslist - os cartões Radeon ITX mais novos não existem no momento. PowerColor lista uma placa de tamanho RX 5500XT ITX, bem como uma placa RX 5700 ITX, mas eu não acho que alguém realmente já viu uma.

Fonte de alimentação - usei minha velha fonte de alimentação EVGA 450W ATX. A escolha da fonte de alimentação dependerá inteiramente do processador e da placa gráfica que você escolher. As placas de vídeo mais modernas têm consumo de energia significativamente menor do que as placas de alguns anos atrás. Eu direi que com uma construção como esta, as fontes de alimentação modulares são definitivamente o caminho a percorrer.

Cooler- O cooler padrão da AMD é muito bom. Se você vai fazer overclock ou tem a intenção de instalar um processador da série Ryzen 3900, os coolers Noctua são difíceis de derrotar e o NH-DH15 é o rei da pilha. É quase mortalmente silencioso, vai durar para sempre e parece matador de preto.

Discos rígidos - isso geralmente é uma questão de preferência pessoal. A placa Gigabyte oferece compatibilidade com dois drives NVME, então usei meu antigo Samsung 960Evo junto com um Sabrent Rocket. Os drives Sabrent estão com preços muito competitivos no momento. Para uma unidade de armazenamento maior, estou usando um SSD Adata SU800 de 2,5.

Ao comprar peças de PC, eu uso o PCPartPicker para localizar itens em estoque com o melhor preço e verificar a compatibilidade do sistema. Sempre leia os manuais da placa-mãe e as folhas de dados do produto para confirmar a compatibilidade - isso pode evitar MUITAS dores de cabeça mais tarde!

Ferramentas / materiais necessários:

Você realmente não precisa de muitas ferramentas para construir isso. Uma furadeira é muito boa, pois você precisa fazer furos retos e precisos.

Você também precisará de brocas para fazer orifícios de tamanho adequado para perfurar, rosquear e escarear os parafusos de cabeça de soquete 6-32.

Usei uma impressora 3D para imprimir um suporte de disco rígido de 2,5 , bem como uma tampa para o botão liga / desliga, mas o suporte do disco rígido pode ser adquirido online.

Você também precisará de um botão liga / desliga e um revestimento de cabo (apenas para torná-lo bonito). Observe que esse botão liga / desliga mal é longo o suficiente para os fios passarem pela placa de alumínio de 0,375 pol. De espessura.

Por favor, leia atentamente e leia as notas em todas as fotos antes de fazer perguntas

Etapa 1: Design

Eu tinha uma lista de recursos em mente ao projetar o chassi:

1) Ter uma pegada muito pequena. A pegada deste design é 175 mm x 187 mm (6,88 "x 7,36").

2) Use uma fonte de alimentação ATX de tamanho normal. Fontes de alimentação de fator de forma pequeno (SFX) podem ficar muito caras.

3) Tudo deve ser facilmente acessível. Muitos chassis de PC requerem a remoção da placa-mãe para acessar a unidade M.2 na parte traseira da placa-mãe.

4) Fluxo de ar máximo. Muitos casos mini ITX realmente limitam o fluxo de ar, com um aumento subsequente na temperatura (especialmente com processadores mais potentes).

5) Roteamento simples dos cabos.

6) Uma alça de transporte para fácil portabilidade.

7) Suporta uma placa de vídeo de altura total (2,75).

8) O slot largo de 5,5 sob a placa gráfica permite a instalação de portas USB adicionais.

Eu olhei alguns gabinetes ITX de estilo aberto disponíveis, mas eles eram caros, tinham fluxo de ar limitado (devido à distância entre a fonte de alimentação e a placa de vídeo) ou o drive M.2 na parte de trás da placa-mãe estava inacessível. Eu também queria que isso fosse fácil de modificar. Você quer usar uma placa-mãe ASUS ROG Crosshair VIII Impact mini DTX? Sem problemas! Basta torná-lo 30 mm mais alto. Quer usar uma fonte de alimentação SFX? Fácil - basta usar uma placa adaptadora ou alterar o design da placa da fonte de alimentação (e tornar todo o chassi um centímetro mais curto.) Como a placa da placa-mãe e a placa da fonte de alimentação são separadas, você pode modificar uma ou outra sem reprojetar ou reconstruir o chassis inteiro. Você pode até aumentá-lo e fazer uma versão mATX para usar com uma placa de vídeo de comprimento total.

Eu também queria que fosse super fácil de fabricar e pudesse ser despachado para reduzir a necessidade de embalagem - SendCutSend para o resgate! SendCutSend pega sua arte vetorial e corta seu desenho a laser em várias ligas de metal e envia para você em questão de dias! Isso era tão fácil de fazer que era bobo.

A primeira coisa que fiz foi colocar meus componentes em papelão e medir os recortes e as folgas necessárias. Em seguida, a placa da placa-mãe e a placa da fonte de alimentação foram desenhadas usando o Inkscape. SendCutSend usa arquivos.eps para corte a laser, então você precisa usar um programa de desenho como Inkscape ou Illustrator para desenhar seu design. Assim que terminei meu design, imprimi-o em tamanho real para verificar minhas dimensões.

Em seguida, exportei meu projeto do Inkscape como um arquivo.svg, importei-o para o Fusion360 e o converti de um modelo de malha em um modelo sólido. Em seguida, coloquei modelos de componentes no modelo do chassi para ter certeza de que gostava da aparência de tudo. Grabcad é um excelente recurso de modelos 3D para vários componentes. Não importava que os modelos dos componentes não fossem exatos - eu estava apenas tentando ter uma ideia de como seria a aparência final.

Quando terminei, enviei meus arquivos.eps do Inkscape para SendCutSend para cortar as peças do chassi em alumínio 5052 de 0,375 de espessura.

Os arquivos.eps e.svg do Inkscape estão incluídos aqui para você usar e modificar! Os arquivos.svg são o que você deseja abrir no Inkscape para fazer modificações

14/4 / 20- Atualização

Eu adicionei um novo design de placa de fonte de alimentação chamado "PowersupplyplateV2" que muda a forma como a placa de vídeo é montada - o parafuso de fixação agora fica no lado oposto em comparação com antes. Isso permite que você insira a placa gráfica sem ter que remover a placa da fonte de alimentação primeiro. Ele também tem um slot retangular maior que permite fazer uma placa plana para segurar o botão liga / desliga em vez de tentar fazer um orifício de 16 mm no material de 0,375 "de espessura. Também dá mais espaço para portas USB adicionais (que eu será adicionado em breve, junto com algumas novas peças impressas em 3D.) A outra mudança era deixar a placa 0,375 "mais longa, então agora ela se sobrepõe e combina com a borda da placa da placa-mãe. Isso permite que você aparafuse na borda da placa da placa-mãe e também na placa de base, tornando todo o conjunto mais rígido.

A LOHTEC no YouTube modificou esse design e criou uma versão impressa em 3D menor que usa uma fonte de alimentação SFX. Confira aqui-

Etapa 2: Montagem da Estrutura

Poucos dias depois, chegou o quadro do chassi de alumínio cortado a laser e era hora da montagem

Uma das limitações do corte de metal a laser é que você não pode ter formatos ou recortes menores que 1x - 1,5x a espessura do material. Como o material tem 0,375 de espessura, isso significa que você deve perfurar / rosquear todos os orifícios de montagem.

Eu imprimi gabaritos de furos para a fonte de alimentação ATX e placa-mãe ITX (basta fazer uma busca no google por gabaritos - encontrei alguns bons gabaritos de placa-mãe neste segmento.) Em seguida, fixei-os nas partes de alumínio e marquei os orifícios usando um centro soco. Também marquei orifícios para os parafusos que prendem a placa da placa-mãe e a placa da fonte de alimentação à placa de base. Em seguida, todos os orifícios passantes foram perfurados e eu também fiz um escareador para todas as cabeças dos parafusos para uma aparência limpa e agradável. Todos os parafusos são de rosca 6-32.

A placa-mãe é mantida usando espaçadores com rosca longa de 0,375 , de forma que esses orifícios foram perfurados e rosqueados para uma rosca 6-32 e os espaçadores foram aparafusados no lugar.

Neste momento, eu também perfurei e rosquei para a montagem do SSD de 2,5 na parte de trás da placa da placa-mãe.

Um orifício de 16 mm de diâmetro foi então perfurado para o interruptor de alimentação na placa de fonte de alimentação.

Etapa 3: Acessórios impressos em 3D

Como tenho uma impressora 3D, pensei em fazer alguns acessórios para deixar o design final um pouco mais bonito

Primeiro fiz um suporte de disco rígido para o SSD de 2,5 . Isso foi feito usando o Tinkercad e foi incrivelmente fácil de fazer! Basicamente, fiz um bloco, fiz uma seção oca, fiz orifícios de montagem embutidos e orifícios para segurar o disco rígido e em seguida retirou um pouco do material da base para diminuir o tempo de impressão, que foi impresso em PLA com 20% de preenchimento.

Em seguida, pensei em fazer alguns pentes para cabos, como havia previsto fazer todos os cabos com bainha personalizados (mais tarde mudei de ideia - mais sobre isso mais tarde). Eles também foram projetados no Tinkercad combinando cilindros maiores e, em seguida, fazendo orifícios no centro de cada um cilindro para criar as guias do cabo. Super simples! Fiz pentes para cabos para cabos revestidos com 8 e 24 fios com 4 mm de diâmetro. Estes foram impressos em PLA com 100% de preenchimento.

Não gostei de ver a parte de trás do botão liga / desliga, então também fiz uma tampa para isso. São basicamente dois cilindros e um cone oco. Isso foi impresso em PLA com 100% de preenchimento.

Todos os arquivos de modelo estão aqui para você usar e modificar conforme desejar

Etapa 4: Montagem

Assembléia final

Primeiro instalei a fonte de alimentação. Isso se encaixa de forma que o ventilador retire o ar de baixo. Observe que a fonte de alimentação tem 0,5 de folga em um lado para o roteamento do cabo.

Em seguida veio a placa-mãe, que é montada nos suportes usando quatro parafusos 6-32. Você pode ver o segundo disco rígido M.2 na parte de trás da placa-mãe através do recorte na placa de alumínio. Desta forma, não só esfria melhor, mas é super fácil de instalar e remover. O outro disco rígido M.2 é montado sob o dissipador de calor na parte frontal da placa-mãe. A montagem do SSD é então aparafusada na parte de trás da placa da placa-mãe.

Agora vem a placa gráfica. Esta é a única parte um pouco complicada na primeira instalação, pois é necessário instalar o parafuso de fixação da placa. Você precisa remover a placa da fonte de alimentação para instalar a placa gráfica e marcar o local para o orifício rosqueado para um parafuso 6-32 para prender a placa gráfica. Isso é feito removendo os três parafusos que prendem a placa de montagem da fonte de alimentação à placa de base e, em seguida, movendo a placa o suficiente para deslizar a placa gráfica no lugar. Em seguida, aperte os parafusos de montagem e observe a localização do parafuso de montagem da placa gráfica. Agora desmonte tudo na placa de montagem da fonte de alimentação e remova a placa do resto do chassi. Em seguida, faça um furo para um parafuso roscado 6-32 onde você o marcou. Isso pode exigir uma broca longa do tipo jobber. É muito importante acertar esta parte - vá devagar e não tenha pressa.

Depois de concluir a perfuração e bater no orifício para o parafuso da placa de vídeo, você pode remontar tudo. Agora instale o botão liga / desliga, SSD de 2,5 e o cooler do processador.

Etapa 5: Concluir a fiação

É hora de ligar

Originalmente, pensei em fazer todo o cabeamento com revestimento personalizado, pois previa ter de passar cabos com comprimento personalizado. Acontece que os cabos de comprimento padrão que vieram com minha fonte de alimentação ATX eram perfeitos!

Tudo que eu tive que fazer foi conectar o cabo de 24 pinos da placa-mãe, cabo de alimentação da CPU da placa-mãe, cabo de alimentação de 8 pinos para a placa de vídeo e cabos SATA para o SSD de 2,5 . É isso! A verdadeira beleza de um gabinete aberto como este é como é fácil passar os cabos.:)

Agora tenho meu mini PC de mesa e funciona perfeitamente. Como em qualquer projeto, há espaço para melhorias, portanto, toda e qualquer sugestão é bem-vinda! Uma ideia que tive ao projetar isso é fazer um invólucro simples de folha dobrada para pessoas que preferem não ver toda a tripa. SendCutSend tem um recurso interessante onde você pode cortar um padrão de "corte de onda" predefinido onde quiser uma borda dobrada. Ao fazer isso, você poderia facilmente fazer uma folha de alumínio dobrada deslizar na capa de estilo que se fixou nas bordas da estrutura do chassi usando espaçadores. Isso permitiria que você fizesse uma capa personalizada com qualquer desenho ou padrão que você deseja cortar para ventilação de ar. Por ser feito de alumínio você pode até anodizar o chassi em uma cor vibrante!

Se você estiver usando unidades NVME PCIE 4.0, você também pode montar uma ventoinha na parte de trás da placa da placa-mãe para resfriar a unidade. Você pode até usar essa área para montar uma configuração de resfriamento a líquido se preferir construir uma plataforma resfriada a líquido em vez de uma configuração de resfriamento a ar.