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散热风扇

对于风 扇轴承巨搏悦有话说

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2015-03-04 16:02:00【

  轴承形 式是指风冷散热器风扇所使用的轴承类形。在机械工程上,轴承的类形非常多,但在散 热器产品上使用的轴承形式按照其基本工作原理分类也就那么三种:使用滑 动摩擦的套筒轴承(SleeveBearing)和使用 滚动磨擦的滚珠轴承(BallBearing)以及两 种轴承形式混合这三种。近些年 来各大散热器厂商在轴承方面推出的新技术,诸如磁浮轴承、流体保护系统轴承、液压轴承、来福轴承、纳米陶 瓷轴承等也都是对上面这些基本的轴承形式加以改进而成,基本工 作原理还是没有变化。

  含油轴承(SleeveBearing)是使用滑 动摩擦的套筒轴承,使用润 滑油作为润滑剂和减阻剂,初期使 用时运行噪音低,制造成本也低,但是这 种轴承磨损严重,寿命较 滚珠轴承有很大差距。而且这 种轴承使用时间一长,由于油封的原因(电脑散 热器产品都不可能使用高档油封,一般也 就是普通的纸油封),润滑油会逐渐挥发,而且灰 尘也会进入轴承,从而引 起风扇转速变慢,噪音增大等问题,严重的 还会因为轴承磨损造成风扇偏心引发剧烈震动。出现这些现象,要么打开油封加油,要么就 只有淘汰另购新风扇。

  单滚珠轴承(1Ball+1SleeveBearing)是对传 统含油轴承的改进,采用滑 动摩擦和滚动摩擦混合的形式,其实就 是用一个滚珠轴承搭配一个含油轴承的方式来降低双滚珠轴承的成本,它的转 子与定子之间用滚珠进行润滑,并配以润滑油。它克服 了含油轴承寿命短,运行不稳定的毛病,而成本上升极为有限。单滚珠 轴承吸收了含油轴承和双滚珠轴承的优点,将轴承 的使用寿命提升到了40000小时,缺点是 在加入滚珠之后,运行噪声有所增大,但仍小于双滚珠轴承。

  双滚珠轴承(2BallBearing)属于比较高档的轴承,采用滚动摩擦的形式,采用了两个滚珠轴承,轴承中 有数颗微小钢珠围绕轴心,当扇页或轴心转动时,钢珠即跟着转动。因为都是球体,所以摩擦力较小,且不存在漏油的问题。双滚珠 轴承的优点是寿命超长,大约在50000-100000小时;抗老化性能好,适合转速较高的风扇。双滚珠 轴承的缺点是制造成本高,并且在 同样的转速水平下噪音最大。双滚珠 风轴承和液压轴承的封闭性较好,尤其是双滚珠轴承。双滚珠 轴承被整个嵌在风扇中,转动部 分没有与外界直接接触。在密封的环境中,轴承的 工作环境比较稳定。因此5000转级别 的大口径风扇几乎都使用双滚珠轴承。而液压 轴承由于具备独特的还回式油路,所以润 滑油泄露的可能性较小。

  来福轴承(RifleBearing)技术的代表厂商是CoolerMaster,目前CoolerMaster已经将 旗下的大部分传统含油轴承风扇升级到来福轴承。作为传 统含油轴承的改进,来福轴 承采用耐磨材料制成高含油中空轴承,减小了 轴承与轴芯之间摩擦力,来福轴 承还带有反向螺旋槽及挡油槽的轴芯,在风扇 运转时含油将形成反向回游,从而避免含油流失,因此提升了轴承寿命。来福轴 承风扇通过采用以上结构及零件,使得含 油及保油能力大幅提升,并降低了噪音。

  流体保护系统轴承(HyproBearing)其名称来源于HY(Hydrodynamicwave,流体力学波)PRO(Oilprotectionsystem,油护系统),系知名 散热器及风扇设计制造厂家ADDA的专利产品,也是在 传统含油轴承基础之上进行多项改进而成。流体保 护系统轴承与液压轴承可谓殊途同归,两种设 计各自采用了一些独到的改进措施,但精髓 同为循环油路系统,各方面 的表现也基本相当。通常产品寿命可达50000小时以上。

  液压轴承(HydraulicBearing)是由AVC首创的技术,是在含 油轴承的基础上改进而来的。液压轴 承拥有比含油轴承更大的储油空间,并有独 特的环回式供油回路。液压轴 承风扇的工作噪音有明显的降低,使用寿命也非常长,可达到40000小时。液压轴 承实质上仍然是一种含油轴承。但这种经过了改进,寿命比 普通油封轴承大大延长了,并且继 承了含油轴承的优点——运行噪音小。目前液压轴承已经在AVC散热器中得到了应用,但并非所有的AVC散热器 都采用液压轴承风扇。

  汽化轴承(VAPOBearing)是由Sunon将磁悬 浮技术改进而来的,就是把 含油轴承的轴套硬度加强,并且采用特殊的材料,其内层 表面也是经过特殊加工的,这样就 克服了含油轴承不耐高温的缺点,再和磁悬浮技术配合,就大大 延长了使用寿命。

  磁悬浮轴承(MagneticBearing)的马达有磁悬浮(MagneticSystem,MS)设计,其磁感 应线与磁浮线成垂直,故轴芯 与磁浮线是平行的,所以转 子的重量就固定在运转的轨道上,利用几 乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑,形成整个转子悬空,在固定运转轨道上。因此,磁悬浮 事实上只是一种辅助功能,并非是 独立的轴承形式,具体应 用还得配合其它的轴承形式,例如磁悬浮+滚珠轴承、磁悬浮+含油轴承、磁悬浮+汽化轴承等等。这项技 术并没有得到欧美国家的认可。

  纳米陶瓷轴承(NANOCeramicBearing,NCB)在本质 上仍然是一种含油轴承,是由富 士康在其产品中首先引入的。传统含 油轴承风扇在使用过程中磨损比较严重,长时间 使用时的可靠性较低。纳米轴 承有效的克服了这个问题:陶瓷轴 承技术采用了特殊的高分子材料与特殊添加剂充分融合,轴承核 心全面采用特殊的二氧化皓材料,使用冲 模及烧结工艺制成,晶体颗粒由过去的60um下降到了0.3um,具有坚固、光滑、耐磨等特性。纳米陶 瓷轴承具有很强的耐高温能力,不易挥发,这大大延长了风扇的使用寿命,纳米轴 承的性质与陶瓷类似,越磨越光滑。据测试,采用纳米陶瓷轴承的风扇平均使用寿命都在15万小时以上。这项技 术其实并非真正的纳米技术,所使用 的材料也并非真正的纳米级材料,只不过 是采用了纳米这样的字眼来吸引眼球罢了。

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