散熱器 : 風(fēng)扇軸承

    軸承形式是指風(fēng)冷散熱器風(fēng)扇所使用的軸承類(lèi)形。在機(jī)械工程上，軸承的類(lèi)形非常多，但在散熱器產(chǎn)品上使用的軸承形式按照其基本工作原理分類(lèi)也就那么三種：使用滑動(dòng)摩擦的套筒軸承(Sleeve Bearing)和使用滾動(dòng)磨擦的滾珠軸承(Ball Bearing)以及兩種軸承形式混合這三種。近些年來(lái)各大散熱器廠商在軸承方面推出的新技術(shù)，諸如磁浮軸承、流體保護(hù)系統(tǒng)軸承、液*承、來(lái)福軸承、納米陶瓷軸承等也都是對(duì)上面這些基本的軸承形式加以改進(jìn)而成，基本工作原理還是沒(méi)有變化。

    含油軸承(Sleeve Bearing) 是使用滑動(dòng)摩擦的套筒軸承，使用潤(rùn)滑油作為潤(rùn)滑劑和減阻劑，初期使用時(shí)運(yùn)行噪音低，制造成本也低，但是這種軸承磨損嚴(yán)重，壽命較滾珠軸承有很大差距。而且這種軸承使用時(shí)間一長(zhǎng)，由于油封的原因(電腦散熱器產(chǎn)品都不可能使用高檔油封，一般也就是普通的紙油封)，潤(rùn)滑油會(huì)逐漸揮發(fā)，而且灰塵也會(huì)進(jìn)入軸承，從而引起風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變慢，噪音增大等問(wèn)題，嚴(yán)重的還會(huì)因?yàn)檩S承磨損造成風(fēng)扇偏心引發(fā)劇烈震動(dòng)。出現(xiàn)這些現(xiàn)象，要么打開(kāi)油封加油，要么就只有淘汰另購(gòu)新風(fēng)扇。

    單滾珠軸承(1 Ball+1 Sleeve Bearing) 是對(duì)傳統(tǒng)含油軸承的改進(jìn)，采用滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦混合的形式，其實(shí)就是用一個(gè)滾珠軸承搭配一個(gè)含油軸承的方式來(lái)降低雙滾珠軸承的成本，它的轉(zhuǎn)子與定子之間用滾珠進(jìn)行潤(rùn)滑，并配以潤(rùn)滑油。它克服了含油軸承壽命短，運(yùn)行不穩(wěn)定的毛病，而成本上升極為有限。單滾珠軸承吸收了含油軸承和雙滾珠軸承的優(yōu)點(diǎn)，將軸承的使用壽命提升到了40000小時(shí)，缺點(diǎn)是在加入滾珠之后，運(yùn)行噪聲有所增大，但仍小于雙滾珠軸承。

    雙滾珠軸承(2 Ball Bearing) 屬于比較高檔的軸承，采用滾動(dòng)摩擦的形式，采用了兩個(gè)滾珠軸承，軸承中有數(shù)顆微小鋼珠圍繞軸心，當(dāng)扇頁(yè)或軸心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼珠即跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)槎际乔蝮w，所以摩擦力較小，且不存在漏油的問(wèn)題。雙滾珠軸承的優(yōu)點(diǎn)是壽命超長(zhǎng)，大約在50000-100000小時(shí)；抗老化性能好，適合轉(zhuǎn)速較高的風(fēng)扇。雙滾珠軸承的缺點(diǎn)是制造成本高，并且在同樣的轉(zhuǎn)速水平下噪音zui大。雙滾珠風(fēng)軸承和液*承的封閉性較好，尤其是雙滾珠軸承。雙滾珠軸承被整個(gè)嵌在風(fēng)扇中，轉(zhuǎn)動(dòng)部分沒(méi)有與外界直接接觸。在密封的環(huán)境中，軸承的工作環(huán)境比較穩(wěn)定。因此5000轉(zhuǎn)級(jí)別的大口徑風(fēng)扇幾乎都使用雙滾珠軸承。而液*承由于具備*的還回式油路，所以潤(rùn)滑油泄露的可能性較小。

    來(lái)福軸承(Rifle Bearing) 技術(shù)的代表廠商是CoolerMaster，目前CoolerMaster已經(jīng)將旗下的大部分傳統(tǒng)含油軸承風(fēng)扇升級(jí)到來(lái)福軸承。作為傳統(tǒng)含油軸承的改進(jìn)，來(lái)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(lái)福軸承還帶有反向螺旋槽及擋油槽的軸芯，在風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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。來(lái)福軸承風(fēng)扇通過(guò)采用以上結(jié)構(gòu)及零件，使得含油及保油能力大幅提升，并降低了噪音。

    流體保護(hù)系統(tǒng)軸承(Hypro Bearing) 其名稱來(lái)源于HY(Hydrodynamic wave，流體力學(xué)波)PRO(Oil protection system，油護(hù)系統(tǒng))，系散熱器及風(fēng)扇設(shè)計(jì)制造廠家ADDA的產(chǎn)品，也是在傳統(tǒng)含油軸承基礎(chǔ)之上進(jìn)行多項(xiàng)改進(jìn)而成。流體保護(hù)系統(tǒng)軸承與液*承可謂殊途同歸，兩種設(shè)計(jì)各自采用了一些獨(dú)到的改進(jìn)措施，但精髓同為循環(huán)油路系統(tǒng)，各方面的表現(xiàn)也基本相當(dāng)。通常產(chǎn)品壽命可達(dá)50000小時(shí)以上。

    液*承(Hydraulic Bearing) 是由AVC*的技術(shù)，是在含油軸承的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的。液*承擁有比含油軸承更大的儲(chǔ)油空間，并有*的環(huán)回式供油回路。液*承風(fēng)扇的工作噪音有明顯的降低，使用壽命也非常長(zhǎng)，可達(dá)到40000小時(shí)。液*承實(shí)質(zhì)上仍然是一種含油軸承。但這種經(jīng)過(guò)了改進(jìn)，壽命比普通油封軸承大大延長(zhǎng)了，并且繼承了含油軸承的優(yōu)點(diǎn)——運(yùn)行噪音小。目前液*承已經(jīng)在AVC散熱器中得到了應(yīng)用，但并非所有的AVC散熱器都采用液*承風(fēng)扇。

    汽化軸承(VAPO Bearing) 是由Sunon將磁懸浮技術(shù)改進(jìn)而來(lái)的，就是把含油軸承的軸套硬度加強(qiáng)，并且采用特殊的材料，其內(nèi)層表面也是經(jīng)過(guò)特殊加工的，這樣就克服了含油軸承不耐高溫的缺點(diǎn)，再和磁懸浮技術(shù)配合，就大大延長(zhǎng)了使用壽命。

    磁懸浮軸承(Magnetic Bearing) 的馬達(dá)有磁懸浮(Magnetic System，MS)設(shè)計(jì)，其磁感應(yīng)線與磁浮線成垂直，故軸芯與磁浮線是平行的，所以轉(zhuǎn)子的重量就固定在運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道上，利用幾乎是無(wú)負(fù)載的軸芯往反磁浮線方向頂撐，形成整個(gè)轉(zhuǎn)子懸空，在固定運(yùn)轉(zhuǎn)軌道上。因此，磁懸浮事實(shí)上只是一種輔助功能，并非是獨(dú)立的軸承形式，具體應(yīng)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。這項(xiàng)技術(shù)并沒(méi)有得到歐美國(guó)家的認(rèn)可。

    納米陶瓷軸承(NANO Ceramic Bearing，NCB) 在本質(zhì)上仍然是一種含油軸承，是由富士康在其產(chǎn)品中首先引入的。傳統(tǒng)含油軸承風(fēng)扇在使用過(guò)程中磨損比較嚴(yán)重，長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)的可靠性較低。納米軸承有效的克服了這個(gè)問(wèn)題：陶瓷軸承技術(shù)采用了特殊的高分子材料與特殊添加劑充分融合，軸承核心全面采用特殊的二氧化皓材料，使用沖模及燒結(jié)工藝制成，晶體顆粒由過(guò)去的60um下降到了0.3um，具有堅(jiān)固、光滑、耐磨等特性。納米陶瓷軸承具有很強(qiáng)的耐高溫能力，不易揮發(fā)，這大大延長(zhǎng)了風(fēng)扇的使用壽命，納米軸承的性質(zhì)與陶瓷類(lèi)似，越磨越光滑。據(jù)測(cè)試，采用納米陶瓷軸承的風(fēng)扇平均使用壽命都在15萬(wàn)小時(shí)以上。這項(xiàng)技術(shù)其實(shí)并非真正的納米技術(shù)，所使用的材料也并非真正的納米級(jí)材料，只不過(guò)是采用了納米這樣的字眼來(lái)吸引眼球罷了。