Vätskelager och magnetlager

På senare år har fläktmakarna doppat tårna i utbudet av andra lager, utanför den primitiva och välbeprövade kategorin. Tillsammans med glidlagrade fläktar har de närbesläktade vätskelagrade seglat upp som vanligt förekommande alternativ, medan magnetlager-utbudet inte är lika brett.

Vätskelager – kärt barn har många namn

Lager av glid- eller kul-typ innebär att lagrets väggar har viss kontakt med varandra genom solida komponenter, vilket alltså ger upphov till större friktion än en lösning utan kontaktyta. Vätskelagret är i själva verket en förbättrad variant av glidlagret och minskar problem med exempelvis slitage, genom att axeln hålls på plats med hjälp av ett flytande lager istället för direkt kontakt mellan två större ytor.

Inom industrin används vätskelager på många håll, men när det handlar om tyngre laster lämpar sig hydrostatiska lager (eng. hydrostatic bearing) väl. Här används exempelvis en pump för att hålla trycket högt nog för att bära upp axeln. I fläktsammanhang är dock de mindre ambitiösa vätskedynamiska lagren (eng. fluid dynamic bearing) tillräckliga.

Vätskelager.png

För att upprätthålla ett tillräckligt tryck i dessa nyttjas rotationshastigheten för lagrets mittdel, som således suger in den omgärdande vätskan. Mellan den inre och yttre ytan uppstår då en kil eller film av vätska, som medför att rotation kan ske med mycket låg friktion.

Vätskelager har många fördelar och en relativt låg kostnad samt mycket låga ljudnivåer är två exempel, varför de som nämnt ersatt kullager i både fläktar och hårddiskar. Därtill står lagertypen pall för en livslängd som i de sämsta fall ligger i nivå med de bästa glidlagren, där 100 000 timmars drift och uppåt ofta anges.

Vid hög belastning är vätskelager dessutom mer pålitliga och kompetenta än kullager, men för chassifläktar spelar detta ingen större roll. Det faktum att orienteringen för vätskelagrade fläktar inte spelar någon roll är dock ännu en tydlig fördel.

Vilken vätska som finns under lagerhuven skiljer sig lite åt mellan olika fläktmakare, men av namngivningen att döma används någon typ av olja hos de flesta. Just namngivningen för vätskelagrade fläktar kan vara lite knepig och inte sällan använder företag olika förkortningar för att beskriva att lagertypen används.

I utskriven form kan fläktlagret gå under engelska namn såsom Hydro Bearing, Hydrodynamic Bearing, Fluid Dynamic Bearing eller Liquid Bearing. I förkortad form är alltså HB, HDB, FDB eller LB vanliga inslag bland produktnamnen, där exempelvis Noctua benämner sina oljebaserade och magnetunderstödda vätskelager SSO.

QL140 RGB.jpg

Vätskelagrade QL140 RGB

Corsair är ett exempel som i klartext skriver ut Hydraulic, vilket bland annat används i färska ICUE QL120 RGB och ICUE QL140 RGB. Precis som många andra fläktar med vätskelager är låg ljudnivå en aspekt, men för nykomlingarna ligger tonvikten på riklig belysning på båda sidor.

Vätskelager (eng. Liquid dynamic bearing, hydrodynamic bearing)

  • Kallas ibland: Liquid fans eller Hydro fans. Akronymer såsom FDB, LB.

  • Fördelar: Tysta, långlivade, oberoende av orientering.

  • Nackdelar: Förekommer främst i lite dyrare fläktar.

  • Produktexempel: Corsair QL- och LL-serierna, Fractal Design Venturi-serien, Thermaltake Riiing-serien.

Magnetlager – en nischad lösning med många fördelar

Med magnetlager skrotas den fysiska kontaktytan mellan motor och axel helt. Precis som för så kallade Maglevtåg handlar det om svävande med hjälp av magnetism, men i fläktvärlden finns inte behovet av supraledare och futuristisk design. Benämningen Mag lev används dock, kort för Magnetic levitation eller magnetisk levitation.

ML120.jpg

ML120 Pro RGB är en av få magnetlagrade fläktar på marknaden.

Lösningen är inte särskilt vanlig på fläktmarknaden, men sedan några år tillbaka har Corsair satsat på lagertypen. I dagsläget erbjuds en handfull modeller i ML-serien, en akronym som avslöjar att det handlar om magnetisk levitation. Bolaget understryker att fläktarna kombinerar låg ljudnivå med god prestanda, och dessa aspekter är just magnetlagrets främsta fördelar.

När friktionen blir mycket låg försvinner av förklarliga skäl slitage på lagret och eventuella ljud som genereras av detta. Högre varvtal till en dräglig ljudnivå blir också möjligt, varför högt lufttryck och luftflöde kan kombineras. För Corsairs ML-fläktar listas varvtal omkring 2 000 varv per minut (RPM), medan 1 500 RPM eller lägre ofta syns i fläktspecifikationer.

Corsair maglev.JPG

I sin produktvideo visar Corsair att axeln svävar ovanför en basplatta, medan den borstlösa motorn snurrar magnetring och fläktblad.

Den här lagertappningen innebär att den mer traditionella fläktkonstruktionen stryker på foten, men exakt hur uppbyggnaden ser ut varierar med tillverkare. Tillverkare erbjuder mer eller mindre en egen tolkning av lagret och därtill är marknaden inte särskilt utbredd, vilket leder till magnetlagrets största nackdel – hög prislapp.

NASA magnetlager.jpg

Magnetlager enligt NASA. Bildkälla: NASA via Wikipedia

Det finns ett fåtal aktörer som säljer fläktar med Maglev-stämpel, men dessa riktar sig främst till annan utrustning än datorer. Huruvida fler datororienterade tillverkare ger sig in i magnetlager-branschen framöver återstår att se.

Magnetlager (eng. Magnetic bearing)

Kallas ibland: Maglev, ML.
Fördelar: Låg ljudnivå och höga varvtal.
Nackdelar: Högt pris och få tillverkare.
Produktexempel: Corsairs ML-serie.