Fläktlager – en guide till navet i datorfläkten

Fläkttillverkarna är många och använder ofta lite olika benämningar på de olika lagertyperna i marknadsföringssammanhang. Ibland är anledningen att bolagens konstruktion skiljer sig från den stora massan, medan det i andra fall handlar om en synonym eller ren marknadsföring.

Glidlager – tyst och simpelt

För att minska friktionen mellan lagrets inre och yttre del innebär en del lagertyper att minimera och separera kontaktytorna, men det är inte fallet med glidlager. Glidlager är en av de enklaste typerna och innebär helt enkelt att den inre delen vilar direkt på den yttre. Principen är vanlig hos till exempel äldre vagnar och tågset, men är också vanligt förekommande på fläktmarknaden.

Glidlagrade Air Series SF120 i full spinn.

I fläktsammanhang innebär lösningen låg ljudnivå och hyfsad livslängd och detta till en lägre prislapp. Därför syns glidlager ofta hos billigare fläktserier, eller sådana fläktar som medföljer datorchassin. Den tydligaste nackdelen med glidlagerfläktar är att tillverkare generellt specificerar kortare livslängd och garantitid.

En livslängd upp till 40 000 timmar (drygt 4,5 år) hör till de lägsta siffrorna hos vanligt förekommande modeller, medan andra listar närmare 100 000 timmar eller garantitid på ett par år. En annan nackdel är att lagertypen inte är konstruerad för att fungera optimalt när den monteras i samma riktning som luftflödet, och stående montering av fläkten fungerar således bäst.

Det finns olika sätt för att nå låg friktion mellan glidlagrets delar och de brukar delas upp i tre: Lager som kräver smörjmedel utifrån, lager som har väggar innehållande smörjmedel samt lager konstruerade av material som är smörjmedel eller har väldigt låg friktion. Därutöver finns flera olika kategorier av smörjmedel, vilka kan vara i vätske-, trögflytande eller fast form.

Sistnämnda kan exempelvis innebära att glidlagret har väggar som blir till pulver vid användning, men för fläktar är det vanligare att någon smörjande olja används. Många tillverkare benämner sina glidlager som "rifle bearing", vilket innebär att kontaktytorna är räfflade för att smörjmedlet lättare ska ta sig in. Denna variant av glidlager kan dessutom monteras med valfri orientering.

För att glidlagret inte ska torka ut används packningar för att hålla smörjmedlet på plats – en nödvändighet för en duglig livslängd. När detta till slut torkar eller att lagrets delar slitits ut, är resultatet minskad stabilitet och ökad ljudnivå, en slutdestination som glidlagrade fläktar alltså successivt närmar sig under livstiden.

Kullager – en stabil men sällsynt trotjänare

Kullager är kanske den lagertyp som allra flest känner till och varianten finns i en uppsjö av storlekar för olika användningsområden. Inom exempelvis cykelbranschen och industrin har kullager varit betydande och används än idag, men förekomsten i datorsfären har minskat.

Tidigare var kullager självklara i hårddiskar och fläktar, men numera är förstnämnda produkt främst utrustad med vätskelager. På fläktfronten finns dock några produkter fortfarande att köpa och i synnerhet när det handlar om fläktar för serveranvändning, där krav på pålitlig drift och höga varvtal står på menyn.

När dubbla kullager används förekommer stämpeln "Dual ball bearing". Ibland kan det andra lagret utgöras av ett glidlager.

Det finns några olika kullagervarianter i fläktar, men grundfunktionen är densamma. Mellan lagrets inre och yttre del finns en ram som separerar och håller kulor på plats. De små kontaktytorna är täckta av en tunn oljefilm och kulorna tillåter således att de två ytorna kan rotera relativt fritt i förhållande till varandra.

Fördelen med lagertypen är att den står pall för hård belastning och därutöver finns en mindre känslighet mot temperaturskillnader och monteringsriktning. I ett kullager för fläktar är det nämligen vanligt två separata kullager används och åtskiljs med fjädrande sektioner, som gör att orienteringen för den monterade fläkten spelar mindre roll.

Med ett gäng mekaniska delar fabricerade med stor noggrannhet tillkommer dock risken för fel, där lösa partiklar i lagret kan sätta käppar i hjulet. Därtill är mekaniken förhållandevis dyr att konstruera och ljudnivån är generellt högre än för fläktar med andra typer av lager.

Den inkluderade Ryzen-kylaren levereras med kullagrad fläkt.

I takt med att alternativa lager har utvecklats har kullager av naturliga skäl snarare förpassats till serverhallar och hårdvara för kylprestandajägare – två områden där vare sig pris eller ljudnivå är viktigare än prestanda och tillförlitlighet.