Cómo crear una carcasa Raspberry Pi 4 con ventilador

El nuevo Raspberry Pi 4 es significativamente más poderoso a pesar de compartir el mismo factor de forma diminuto de sus predecesores. Sin embargo, un gran rendimiento conlleva un mayor consumo de energía. El Raspberry Pi 4, por lo tanto, genera mucho más calor que los modelos Pi más antiguos. Sin refrigeración activa, la Raspberry Pi 4 se acelerará térmicamente incluso durante cargas moderadas. Afortunadamente, esto se puede solucionar haciendo o agregando un ventilador a la carcasa oficial de Raspberry Pi 4.

Nota: hay un montón de carcasas de terceros para Raspberry Pi 4 con ventilador en el mercado. Este tutorial es para aquellos entusiastas del bricolaje que ya tienen la carcasa oficial de Raspberry Pi 4.

Herramientas necesarias

Este es un mod bastante simple que no requiere herramientas costosas que no encontraría en un hogar promedio. Algunos extras opcionales se han enumerado y marcado en consecuencia. Estos no son absolutamente esenciales, pero es bueno tenerlos. Los extras pueden costar un poco más, pero facilitarán su trabajo y mejorarán la estética y el rendimiento de su Raspberry Pi 4.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 01a

Haga clic en cada artículo para encontrar enlaces a productos recomendados en la tienda de Amazon. Las diferentes variantes y sutiles matices de cada una de estas herramientas y suministros se explicarán en detalle durante el transcurso de esta guía.

  1. Raspberry Pi 4 Modelo B
  2. Estuche oficial Raspberry Pi 4
  3. Taladro eléctrico
  4. Juego de sierra de corona o brocas de punta brad
  5. herramienta rotativa
  6. O uno de 30 mm o ventilador de caja de 40 mm (versiones de 5 voltios y 2 pines)
  7. Filtro de polvo de PVC para ventiladores de caja (opcional)
  8. Cinta de doble cara (delgada)(opcional)
  9. Juego de perforadoras (opcional)
  10. Kit de disipador de calor de cobre Raspberry Pi 4 (opcional)
  11. papel de lija (opcional)
  12. Regla y marcadores
  13. Lentes de seguridad
  14. Alcohol isopropílico

Caja Raspberry Pi 4 Mod 01b

Enfriamiento activo del estuche oficial Pi 4

Nuestra primera orden del día es perforar un orificio de ventilador justo encima del procesador.

1. Familiarícese con la carcasa colocando el Pi 4 dentro de la carcasa. Determine el área general donde se puede perforar la abertura para el enfriamiento en la mitad superior (blanca) de la caja. Tenga mucho cuidado de mantenerse alejado de los pines GPIO, o la carcasa no se cerrará con el ventilador instalado. La ilustración a continuación se puede usar como una guía general, pero es mejor que mida dos veces y corte una vez.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 01c

2. Aquí es donde debes decidir las dimensiones del ventilador. Puede elegir entre un ventilador de 30 mm o 40 mm. Un ventilador más grande de 40 mm empuja más aire a menor velocidad, lo que lo hace más silencioso y eficiente. La alternativa más pequeña de 30 mm gira más rápido y es más ruidosa, pero es más compatible con otras carcasas premium de aluminio para Raspberry Pi. Es algo que vale la pena considerar para futuras actualizaciones.

La profundidad del ventilador puede variar entre 6 mm y 20 mm para el alcance de este mod. Las aspas de un ventilador más delgado tienen un área de superficie relativamente más pequeña en comparación con la alternativa más gruesa, lo que reduce el rendimiento de enfriamiento. Un ventilador más grueso también puede albergar un motor más potente. Solo asegúrese de evitar usar un disipador de calor (no recomendado) o instalar uno con un perfil lo suficientemente bajo como para acomodar el ventilador más grueso.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 02Ventilador de 30 mm con una profundidad de 7 mm que no tendrá problemas de espacio libre.

3. Un juego de sierras perforadoras es la forma más limpia de hacer el orificio del ventilador. Necesitará el accesorio de taladro de 1-1/4 pulgadas para hacer una abertura para el ventilador de 30 mm o el de 1-1/2 pulgadas para el ventilador de 40 mm. Si no tiene acceso al accesorio de sierra perforadora del tamaño adecuado, puede perforar varios orificios con una broca de punta grande para lograr un efecto similar. Sin embargo, eso no permitirá casi la misma tasa de flujo de aire que un orificio del tamaño de un ventilador adecuado cortado con la sierra de perforación.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 3

4. Recorte un trozo de cartón o espuma para que encaje en el interior de la caja como se muestra a continuación. Esto evitará que, sin darse cuenta, taladre un agujero en la mitad inferior del chasis (rojo) después de perforar la mitad superior. No es factible perforar la abertura del ventilador con la mitad inferior de la caja quitada, ya que eso dificulta asegurar la caja durante la perforación.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 04

5. Puede asegurar el estuche con cualquier cosa, desde cinta adhesiva hasta un tornillo de banco. Es absolutamente esencial que no use sus manos para sostener el estuche con firmeza o dejarlo sin asegurar. El par generado puede hacer que el taladro o la carcasa se deslicen y provoquen lesiones graves. En las imágenes a continuación, puede ver mi método improvisado para asegurar el estuche firmemente con madera y abrazaderas.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 05a

Caja Raspberry Pi 4 Mod 05b

6. La mayoría de los taladros modernos tienen un ajuste de velocidad variable y un gatillo analógico. Úselos para evitar que el taladro gire a altas velocidades. Encienda la sierra de perforación lentamente y apriete el gatillo suavemente hasta que la broca se introduzca en la caja. Una vez que la broca haya pasado, asegúrese de que la sierra perforadora anterior muerda suavemente en la caja y lo haga completamente recto. No taladres demasiado rápido, o el exceso de calor generado deformará la carcasa. Use el abanico como plantilla para marcar y luego taladre cuatro agujeros. Estos orificios de montaje se utilizarán para conectar el ventilador a la caja.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 06a

Caja Raspberry Pi 4 Mod 06b

7. Tenemos que crear una abertura más en el lado largo de la caja, justo enfrente de los puertos de audio/video y alimentación. Esta abertura aumentará la eficiencia de enfriamiento al garantizar un flujo de aire adecuado en la caja hermética. Asegúrese de mantener la longitud de la abertura más pequeña que la distancia entre el par de puntos de montaje adyacentes en el interior.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 07a

Puede hacerlo con una herramienta rotativa como una Dremel o taladrando una serie de agujeros con una broca de punta grande. Use papel de lija de grano 320 para limpiar las aberturas. Puede omitir este paso si no está interesado en esforzarse para suavizar los bordes. Limpia ambas mitades de la caja.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 07b

8. (Opcional) Se recomienda proteger la Raspberry Pi 4 de la entrada de polvo. Corte una lámina del tamaño de un abanico de la malla del filtro de polvo de PVC. Utilice una perforadora del tamaño adecuado para hacer los orificios de montaje del ventilador. Use el hardware de montaje provisto (tuercas y pernos) para conectar el ventilador a la mitad superior de la caja, con el filtro de polvo intercalado entre los dos.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 08a

Caja Raspberry Pi 4 Mod 08b

Caja Raspberry Pi 4 Mod 08c

9. Repita el procedimiento para la otra abertura a lo largo del costado del chasis adyacente a los pines GPIO. Lo mejor es utilizar una cinta fina de doble cara para pegar la malla del filtro de polvo a la carcasa.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 09

10. Ahora podemos instalar la Raspberry Pi 4 en la mitad inferior de la carcasa. Luego viene la instalación opcional del disipador de calor. La instalación de disipadores de calor de cobre en componentes críticos no solo mejora el rendimiento de refrigeración, sino que la masa térmica añadida también hace posible overclocks sostenidos más altos. ¿De qué sirve meterse en tantos problemas si no vas a overclockearlo?

Caja Raspberry Pi 4 Mod 10a

La mayoría de los disipadores de calor vienen preinstalados con cinta adhesiva de tejido 3M para el montaje. Puede identificarlo por su acabado negro azabache cuando retira la etiqueta protectora (imagen a continuación). No instale los disipadores de calor que lleven esta cinta de tejido negra. Irónicamente, la cinta adhesiva negra es un aislante que afectará negativamente el rendimiento de refrigeración. Limpie bien la cinta de papel con alcohol isopropílico y utilice Almohadillas adhesivas térmicas Arctic o 3M 8810 en cambio. los Kit de disipador de calor de cobre Raspberry Pi 4 incluido en la lista de verificación de elementos anterior viene preinstalado con almohadillas adhesivas térmicas 3M 8810.

Caja Raspberry Pi 4 Mod 10b

Caja Raspberry Pi 4 Mod 10c

Caja Raspberry Pi 4 Mod 10d

11. Instale los disipadores de calor en los troqueles para el procesador, la RAM y la red, así como los controladores USB. Aplique una presión moderada sobre los disipadores térmicos durante 15 a 20 segundos para lograr una correcta humectación y adhesión de las almohadillas térmicas. Conecte el cable del ventilador de dos pines a los pines GPIO (rojo: 5v y negro: tierra) como se muestra en el diagrama de distribución de pines anterior, prestando atención a la polaridad. (El rojo es positivo y el negro es negativo).

Caja Raspberry Pi 4 Mod 11a

Caja Raspberry Pi 4 Mod 11b

Caja Raspberry Pi 4 Mod 11bc

Caja Raspberry Pi 4 Mod 12

Relajándose con un SBC con refrigeración activa

Encienda su Raspberry Pi 4 Modelo B y notará que la reproducción de video es más fluida. El procesador no se sobrecalentará ni se ralentizará durante las aplicaciones exigentes, mejorando así el rendimiento en el mundo real. En la configuración de stock, mi Raspberry Pi 4 se mantuvo estable por debajo de los 50 °C incluso con cargas moderadas. Con la configuración de enfriamiento activo en su lugar, incluso logré overclockear mi Pi 4 a una impresionante velocidad de 2 GHz.

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