拨得云开见月明 编辑揭秘风扇的秘密
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轴承
轴承是在机械中起到支撑旋转体的作用的机件。当其他机件在轴上彼此产生相对运动时,用来保持轴的中心位置及控制该运动的机件,就称之为轴承。我们这里主要谈谈风冷散热器风扇所使用的轴承类形。
含油轴承
含油轴承又称油封轴承,是目前使用最普遍的一种散热风扇轴承,也可以说是最低端的散热风扇轴承。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,优点是价格非常低廉,一般十几块钱就能买到。初期使用时运行噪音不大,不过随着时间推移,噪音会变大。缺点是轴承很容易磨损,寿命较短,容易进灰或漏油。轴承磨损造成风扇偏心引发剧烈震动。还有一点就是冬天的时候,低温会使润滑剂凝固,产生比较大的噪音。
滚珠轴承一般可以分为单滚珠轴承和双滚珠轴承。滚珠运转时摩擦系数要小于含油轴承,且使用寿命较长,但是相对地成本也较高,另一种单滚珠为滚珠搭配含油轴承的方式。
双滚珠轴承
双滚珠轴承采用了两个滚珠轴承,利用滚动摩擦来代替传统的滑动摩擦,所以摩擦力较小,不需要润滑油,不存在漏油的问题。它的优点是使用寿命非常长(大约在50000~100000小时),抗老化性能好,适合转速较高的风扇。缺点是制造成本高,并且噪音较大。
单滚珠轴承是对传统含油轴承的改进,也可以说是双滚珠轴承的缩减版。采用滑动摩擦和滚动摩擦混合的形式,用一个滚珠轴承加上一个含油轴承来降低双滚珠轴承的成本。它集合了含油轴承和双滚珠轴承的优点,缺点是在加入滚珠之后,较油封轴承运行噪声有所增大,但仍小于双滚珠轴承运行时产生的噪音。大部分高档显卡风扇采用的就是单滚珠轴承技术。
液压轴承
液压轴承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,并且采用了独特的环式供油回路,在很大程度上减少了漏油的问题,液压轴承风扇的工作噪音较低,接近油封轴承。使用寿命也非常长,理论上可达到40000小时。
酷冷至尊的来福轴承
来福轴承是对传统含油轴承的一种改进。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,还带有反向螺旋槽及挡油槽的轴芯。在风扇运转时,其中的润滑油将形成反向回流,使得含油及保油能力大幅提升,从而避免了漏油问题,提升了轴承寿命,并且能够把运行噪音控制得非常小的水平。
安耐美白蝠的磁悬浮轴承
磁悬浮轴承的马达有磁悬浮设计,其磁感应线与磁浮线成垂直状态,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,使整个转子悬空在固定运转轨道上。具有无接触、不需要润滑和密封、振动小、使用寿命长、维护费用低等一系列优点。磁悬浮实际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+含油轴承等等。
CPU风扇陶瓷轴承
陶瓷轴承在本质上仍然是一种含油轴承,也被叫做纳米陶瓷轴承(纳米其实是一个噱头)。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。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。纳米轴承的性质与陶瓷类似,越磨越光滑。纳米陶瓷轴承具有很强的耐高温能力,不易挥发,大大延长了风扇的使用寿命,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。同时摩擦阻力低,拥有更高的转速和加速能力。