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散熱風扇最新資訊報道

散熱風扇可靠性關鍵影響部件——風扇軸承

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  有電腦,就有散熱。無散熱,性能從何談起?目前主流的散熱方式有水冷以及風冷。但是由于成本、上手等因素,風冷散熱的統治地位是不言而喻的。不過,每當你在干燥的冬天碰到那煩人的散熱器噪聲時,你應該惡補下,為什么老電腦散熱器的噪音為何越來越明顯?為何干燥冬天的散熱器會讓你頭疼?這一次,DIY帶你走進科學,走進軸承的世界。


小軸承大學問!談談散熱風扇的軸承設計

 

關于軸承,你首先要知道的……

  首先,我們要知道,決定風扇噪音高低的因素有很多,包括轉速、扇葉尺寸、風扇動平衡、還有使用者的噪音環境等。不過,羊毛出在羊身上,最重要的因素,還是風扇自身的軸承。

  從我們日用家居衍生出來的風扇,發展了那么多年,產生了不同類型的軸承。什么液壓軸承、滾珠軸承、磁懸浮軸承……多種多樣,那么這些軸承對于風扇的靜音和壽命都有哪些影響呢?又都有著什么區別呢? 

  首先,我們來看看市面的軸承列表。 

 軸承類型

技術含量銷售價格噪音高低理論壽命
含油軸承5000-8000小時
液壓軸承40000小時
單滾珠軸承中低40000小時
雙滾珠軸承50000-100000小時
來福軸承中高40000小時
流體動態軸承50000小時
納米陶瓷軸承中高80000-100000小時
磁懸浮軸承基本忽略50000小時
氣壓球形軸承基本忽略100000小時

  如果大家覺得軸承的名字很陌生的話,那下面各個軸承的介紹就很有必要了。sunon風扇

 

含油軸承


含油軸承原理

介紹:

  含油軸承(Sleeve Bearing)是目前使用最普遍的一種散熱風扇軸承。它使用潤滑油作為潤滑劑和減阻劑,適合低轉速的風扇和小尺寸(9cm以下)的風扇使用,通常含油軸承風扇產品壽命為5000-8000小時。

優點:

1、價格非常低廉。

缺點:

1、軸承很容易磨損,壽命較短。

2、軸承套筒里的潤滑油容易泄漏出來,噪音隨之增大,并且會污染主板和其他配件。


酷冷至尊 ICT-D925R

小編點評:

  盡量不要選擇這種軸承,如果你使用的是這種含油軸承的散熱風扇,在使用一段時間后記得添加潤滑油,以免出現散熱效率降低、高噪音的問題?;蛘?,干脆扔掉算。

 

液壓軸承


技術原理

介紹:

  液壓軸承(Hydraulic Bearing)最初由AVC首創,是在含油軸承的基礎上改進而來的。液壓軸承采用了獨特的環式供油回路,在很大程度上減少了漏油的問題,壽命比普通含油軸承大大延長了,達到了40000小時并且繼承了含油軸承的優點。是目前主流的軸承技術,軸承類型的風扇在目前散熱器市場上有著較高的比重。

優點:

1、比含油軸承壽命更長、低噪音、價格低廉

缺點:

1、漏油問題依然存在


液壓軸承散熱器

小編點評:

  液壓軸承是主流的散熱解決方案,廣泛存在在機箱散熱風扇、CPU散熱器、部分顯卡散熱中。


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雙滾珠軸承

 
雙滾珠軸承原理

介紹:

  雙滾珠軸承(Dual Ball Bearing或Two Ball Bearing)采用了兩個滾珠軸承,軸承中有數顆微小鋼珠圍繞軸心,當扇頁或軸心轉動時,鋼珠即跟著轉動,因為都是球體,所以摩擦力較小,且不存在漏油的問題。使用壽命達到了50000小時到100000小時。

優點:

1、封閉性較好

2、超長使用壽命

缺點:

1、成本高

2、噪音高(因為滾珠軸承摩擦點增加了2倍)


采用雙滾珠軸承的散熱器

編輯點評:

  雙滾珠軸承屬于比較高檔的軸承,5000轉級別的大口徑風扇幾乎都使用雙滾珠軸承。所以我們可以看到,高端顯卡一般都會重點宣傳采用了雙滾珠軸承。事實上,顯卡散熱器一般都采用這類軸承,所以可以作為消費者選擇的性能參考。

 

單滾珠軸承


原理

介紹:

  單滾珠軸承(ONE Ball Bearing或Ball+Sleeve Bearing)是對傳統含油軸承的改進,采用滑動摩擦和滾動摩擦混合的形式,用一個滾珠軸承+一個含油軸承來降低雙滾珠軸承的成本。它的轉子與定子之間用滾珠進行潤滑,并配以潤滑油,使用壽命達到了40000小時。

優點:建準風扇

1、克服了油封軸承壽命短,運行不穩定的毛病,

2、成本低。

缺點:

1、噪音比油封軸承高,但比雙滾珠軸承低


采用單滾珠軸承的散熱器,目前市面這種散熱器很少

編輯點評:

  單滾珠軸承算是一種折衷的軸承,中庸之道,體現在不上不下的優缺點,所以適合普通用戶選擇,及省心又省錢。


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來福軸承


來福軸承原理

介紹:

  來福軸承(Rifle Bearing)技術的代表廠商是CoolerMaster,CM已經將旗下的大部分傳統油封軸承風扇升級到來福軸承。

  作為傳統油封軸承的改進,來福軸承采用耐磨材料制成高含油中空軸承,減小了軸承與軸芯之間摩擦力,來福軸承還帶有反向螺旋槽及擋油槽的軸芯,在風扇運轉時含油將形成反向回游,從而避免含油流失,因此提升了軸承壽命達到了。來福軸承風扇通過采用以上結構及零件,使得含油及保油能力大幅提升,并降低了噪音。

優點:

1、壽命高,達到了40000小時

2、噪音低

3、幾乎不漏油

缺點:

1、價格稍貴


采用來福軸承的散熱器

  編輯點評:來福軸承是一種專利軸承,存在在酷冷至尊的散熱器中。從酷冷的口碑來看,這種軸承的確是該品牌的皇牌技術。對散熱有一定要求的消費者不妨選擇這類產品,圖個安心。 

 

流體動態軸承


流體動態軸承

介紹:

  流體動態軸承英文名為Hypro Bearing,其名來源于HY(Hydrodynamic wave,流體力學波)PRO(Oil protection system,油護系統),系知名散熱器及風扇設計制造廠家ADDA的專利產品。

  同是在傳統含油軸承基礎之上進行多項改進而成,也可以看成是來福軸承的改良版。兩種設計各自采用了一些獨到的改進措施,利用人字形的溝槽設計可以有效的提升流體壓力。不同于來福軸承的循環回路供油系統,流體動態軸承將潤滑油脂始終固定在了軸心內部。但精髓同為循環油路系統,各方面的表現也基本相當,通常產品壽命可達50000小時以上。

優點:

1、進一步提升風扇壽命

2、降噪效果不錯

3、壽命長

缺點:

1、價格稍貴


采用流體動態軸承的散熱器

編輯點評:

  流體動態軸承主要用在對靜音要求很高的平臺上,尤其是HTPC、迷你機箱等。作為新技術,它的綜合性能十分不俗,而且成本控制不錯,是一項前景很好的軸承技術。


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納米陶瓷軸承


納米陶瓷軸承

介紹:

  納米陶瓷軸承(NANO Ceramic Bearing,NCB) 在本質上仍然是一種含油軸承,是由富士康在其產品中首先引入的。傳統含油軸承風扇在使用過程中磨損比較嚴重,長時間使用時的可靠性較低。納米軸承有效的克 服了這個問題,陶瓷軸承技術采用了特殊的高分子材料與特殊添加劑充分融合。

  傳統油封軸承風扇在使用過程中磨損比較嚴重,長時間使用時的可靠性較低。納米軸承有效的克服了這個問題:陶瓷軸承技術采用了納米級高分子材料與特殊添加劑充分融合,軸承核心全面采用納米級的氧化鋯粉,使用沖模及燒結工藝制成,晶體顆粒由過去的60um下降到0.3um,具有堅固、光滑、耐磨等特性。

  同時,納米陶瓷軸承(NCB)具有很強的耐高溫能力,不易揮發,這大大延長了風扇的使用壽命,納米軸承的性質與陶瓷類似,越磨越光滑。據測試,采用納米陶瓷軸承(NCB)的風扇平均使用壽命都在15萬小時以上。

優點:

1、具備超強穩定性、耐溫性、耐磨性,使用壽命超高,達到150000小時

2、噪聲比雙滾珠軸承低

缺點:

1、雖是“納米”,實際并非納米材料(0.3微米=300納米)

2、目前成品不多

編輯點評:

  納米陶瓷軸承是一種具有很大潛力的軸承。高科技堆料的它,自然有著過人的規格。超長的使用壽命,適合長時間開機的平臺,如服務器工作站等。

 

磁懸浮軸承

 
磁懸浮軸承

介紹:

  提起磁懸浮技術,人們都會想到磁懸浮列車,通過列車底部與鐵軌間的反向強磁場作用,將列車懸浮在軌道上方以減少摩擦系數。而磁浮軸承利用磁力作用將轉子懸浮于空中,使轉子與定子之間沒有機械接觸。其原理是磁感應線與磁浮線成垂直,軸芯與磁浮線是平行的,所以轉子的重量就固定在運轉的軌道上,利用幾乎是無負載的軸芯往反磁浮線方向頂撐,讓成整個轉子懸空。

優點:

1、磁懸浮軸承不存在機械接觸,轉子可以運行到很高的轉速,具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優點,

缺點:

1、磁懸浮事實上只是一種輔助功能,并非是獨立的軸承形式,具體應用還得配合其它的軸承形式,例如磁懸浮+滾珠 軸承、磁懸浮+含油軸承、磁懸浮+汽化軸承等等。

2、價格不菲


磁懸浮軸承的散熱器

小編點評:

  別小看小小的軸承,磁懸浮的黑科技都用到軸承上了,多么的高大上,由于它特殊的性質,特別適用于高速、真空、超凈等特殊環境中,或者要求絕對靜音的環境中。加上這技術價格不菲,一般家用就用不上了。


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氣壓球形軸承


氣壓球形軸承

介紹:

  最后介紹的是氣壓球形軸承(Barometric Ball Bearin)從結構上來看,這種氣壓球形軸承類似于磁浮軸承,只不過將固定金屬球體的磁鐵置于風扇的底部。并且在風扇軸心外框形成一定的氣壓來保證軸心旋轉的穩定。

  目前該軸承屬于新技術,采用這種軸承的散熱器不多,包括酷冷至尊 Excalibur等。

優點:

1、具備和磁懸浮軸承一樣的多種優點:低噪音、壽命長、無油跡、低能耗、低損耗等

2.、超長的使用壽命,達到了100000小時

缺點:

1、使用該軸承的產品不多。


氣壓球形軸承的散熱器
 

編輯點評:

  氣壓球形軸承算是磁懸浮軸承的平民版,但繼承了后者眾多優點,而且具備很長的使用壽命。只是目前使用該軸承的產品不多,需要更多的市場觀察。

 

小結:軸承該怎樣選?

  經過以上對比,我們可以看到,含油軸承由于使用周期較短,軸承內部的油控直接影響運轉時噪音大小,所以越來越被各知名大廠所摒棄。雙滾珠軸承現在被業界廣泛看好,成為高品質散熱器風扇的首選,運轉穩定性無出其右,但價格也較高。而作為物美價廉的選擇,各大廠商的折衷方案就是采用單滾珠軸承。

  以上都是目前市面占主流地位的軸承,至于后面那些新軸承,本質上都是含油軸承演化出來??赡苌婕皩@?、材料、技術問題,這些軸承的使用率不大。

  總的來說,好的風扇,除了其風量大和風壓高之外,自身的可靠性是相當的重要,其中,風扇使用的軸承起著非常重要的作用。所以,大家在選購時候,不要一味關注轉速、大小等表面問題,而散熱器的核心——軸承才是我們需要做好功課的地方


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