冷却风扇的弗莱轴承是含油轴承吗?
含油轴承是滑动摩擦的套筒轴承。润滑油作为润滑和减阻剂,初期使用时运行噪音低,制造成本低。但这种轴承磨损严重,使用寿命与滚珠轴承相差甚远。而且轴承长期使用后,由于油封(电脑散热器产品不可能使用高档油封,一般是普通纸质油封)的原因,润滑油会逐渐挥发,灰尘也会进入轴承,从而造成风扇转速变慢、噪音增大等问题,轴承磨损导致偏心风扇振动严重。出现这些现象,要么打开油封加油,要么只有淘汰,买新风扇。
滚珠轴承改变了轴承的摩擦方式,采用滚动摩擦,有效减少了轴承面之间的摩擦现象,有效延长了风扇轴承的使用寿命,也因此延长了散热器的使用寿命。缺点是工艺比较复杂,导致成本较高,工作噪音较大。
轴承形式是指风冷散热器风扇使用的轴承类型。在机械工程中,轴承的种类很多,但散热器产品中使用的轴承形式按其基本工作原理来说只有三种:滑动摩擦的套筒轴承、滚动摩擦的滚珠轴承以及两种轴承形式的混合。近年来,各大散热器厂家推出的新型轴承技术,如磁力轴承、流体保护系统轴承、液压轴承、弗莱轴承、纳米陶瓷轴承等,也是在上述基本轴承形式的基础上改进而来,基本工作原理没有改变。
套筒轴承是滑动摩擦的套筒轴承。润滑油作为润滑和减阻剂,初期使用时运行噪音低,制造成本低。但这种轴承磨损严重,使用寿命与滚珠轴承相差甚远。而且轴承长期使用后,由于油封(电脑散热器产品不可能使用高档油封,一般是普通纸质油封)的原因,润滑油会逐渐挥发,灰尘也会进入轴承,从而造成风扇转速变慢、噪音增大等问题,轴承磨损导致偏心风扇振动严重。出现这些现象,要么打开油封加油,要么只有淘汰,买新风扇。
单滚珠轴承(1滚珠+1滚珠轴承)是对传统含油轴承的改进,采用滑动摩擦和滚动摩擦的混合形式。事实上,它使用了一个滚珠轴承和一个含油轴承,以降低双滚珠轴承的成本。转子和定子用滚珠润滑,并配有润滑油。它克服了含油轴承寿命短、运行不稳定的缺点,成本增加极为有限。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高到40000小时。缺点是加球后运转噪音增大,但仍小于双滚珠轴承。
两个滚珠轴承是比较高档的轴承。它们以滚动摩擦的形式存在。在轴承的轴心周围有几个小钢球。当风扇或轴心转动时,钢球也随之转动。因为都是球体,摩擦力小,不存在漏油的问题。双滚珠轴承的优点是寿命长,大约50000-100000小时。抗老化性能好,适合高速运转的风扇。双滚珠轴承的缺点是制造成本高,在相同转速水平下噪音最大。双滚珠轴承和液压轴承的密封性能都很好,尤其是双滚珠轴承。双滚珠轴承完全嵌入风扇,转动部分不与外界直接接触。在密封的环境中,轴承的工作环境相对稳定。所以几乎所有5000转级别的大口径风机都采用双滚珠轴承。
步枪轴承技术的代表厂商是CoolerMaster。目前CoolerMaster已经将大部分传统含油轴承风扇升级为步枪轴承。作为对传统含油轴承的改进,弗莱轴承由耐磨材料制成,减少了轴承与轴芯之间的摩擦。弗莱轴承还有带反向螺旋槽和挡油槽的轴芯,风扇运转时会形成反向偏移,避免油的流失,延长轴承寿命。通过采用上述结构和部件,弗莱轴承风扇大大提高了轴承和挡油能力,降低了噪音。
Hypro轴承,名字来源于HY(流体动力波)pro(油保护系统),是知名散热器和风扇制造商ADDA的专利产品,也是在传统含油轴承的基础上经过多次改进制成。流体保护系统轴承和液压轴承可谓殊途同归。两种设计都采用了一些独特的改进措施,但本质都是循环油系统,各方面性能基本一致。通常产品寿命可达50000小时以上。
液压轴承是AVC首创的技术,是在含油轴承的基础上改进的。液压轴承比含油轴承有更大的储油空间,有独特的环回供油回路。液压轴承风机的工作噪音明显降低,使用寿命很长,达到40000小时。液压轴承本质上还是含油轴承。但经过改进后,这种油封轴承的寿命比普通油封轴承大大延长,而且继承了充油轴承的优点——运转噪音低。目前,液压轴承已经应用在AVC散热器上,但并不是所有的AVC散热器都采用液压轴承风扇。
VAPO轴承采用Sunon的磁悬浮技术改进,即含油轴承的套筒硬度加强,套筒内表面经过特殊处理,克服了含油轴承不耐高温的缺点,配合磁悬浮技术,使用寿命大大延长。
磁轴承的电机有磁系(MS)设计,其磁感应线垂直于磁悬浮线,所以轴芯平行于磁悬浮线,所以转子的重量固定在运行轨道上,几乎空载的轴芯在反磁悬浮线方向撑起,形成悬浮在固定运行轨道上的整个转子。所以磁悬浮其实只是一种辅助功能,并不是独立的承载形式。具体应用必须与其他轴承形式相匹配,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(NCB)本质上还是含油轴承,最早是富士康在其产品中推出的。传统的含油风机在使用中磨损严重,长期使用可靠性低。纳米轴承有效克服了这一难题:陶瓷轴承技术将特殊高分子材料与特殊添加剂充分融合,轴承芯采用特殊的Hao-2材料,通过冲压模具和烧结工艺制成,晶粒由过去的60μ m减小到0.3μ m,具有坚固、光滑、耐磨的特点。纳米陶瓷轴承耐高温能力强,不挥发,大大延长了风扇的使用寿命。纳米轴承的性质类似于陶瓷,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大于654.38+0.5万小时。这个技术不是真正的纳米技术,使用的材料也不是真正的纳米材料,只是用了纳米这个词来吸引人的眼球。