DE LEVENSDUUR VAN FANS.
Inleiding.
Vroeger, toen je nog voor een kwartje een brood kon kopen, werden fans, die op gelijkstroom moesten werken, aangedreven door een gewoon motortje met een collector en koolborstels.
Meestal waren de koolborstel dusdanig in het motortje verwerkt, dat ze niet vervangen konden worden. Dus: koolborstels op? Da's pech, fan weg!
Tegenwoordig zijn DC-gevoede fans allang voorzien van een zogenaamde "brushless" DC-motor.
Hierbij komt de commutatie (het omschakelen tussen de verschillende motor-wikkelingen) voor de volle 100% voor rekening van elektronica. En wat is nu het mooie daaraan? Elektronica slijt niet! Hierdoor kan het motortje in theorie bijna eindeloos lang mee. Betekent dit dan nu, dat fans ook eindeloos lang mee kunnen? Nee, helaas niet...... waar vroeger de koolborstels duidelijk de beperkende factor in de levensduur waren, zijn dat nu de lagers van de fan-rotor.
De levensduur van fans wordt geheel bepaald door de levensduur van de lagers!
Nu heb je lagers en lagers..... de ene leeft veel langer dan de andere. Er zijn zeker vier manieren, waarop fabrikanten een rotor van een fan kunnen lageren.
1. één glijlager. Deze methode van lageren heeft een aantal voordelen en nadelen:
voordelen:
- goedkoop,
- geruisloze loop, als het lager nog in goede staat is.
nadelen:
- vaak bijzonder korte levensduur,
- ratelend bijgeluid, zodra enige slijtage aanwezig is
- horizontale montage van de fan bekort de levensduur aanzienlijk
2. één kogellager. Ook nog relatief goedkoop, met als voor- en nadelen:
voordelen:
- meestal langere levensduur dan een glijlager,
nadelen:
- door onvermijdelijke speling, mogelijke trillingen en als gevolg daarvan, versnelde slijtage aan het lager.
- wat hogere geluidsproductie dan een in goede staat verkerend glijlager.
3. één kogellager en één glijlager. Kost wat meer, maar biedt ook voordelen.
voordelen:
- het extra glijlager lost de spelingsproblemen in het kogellager op, waardoor eventuele trillingen beter gedempt worden en minder nadelig zijn voor de lagers,
- de belasting op elk van de beide lagers is aanzienlijk kleiner, omdat ze achter elkaar zitten. Gevolg: hogere levensduur, minder snel ratelende bijgeluiden.
nadelen:
- door verschillende lagers, verschillende standtijden. Het ene lager zal beslist eerder de geest geven dan het andere.
4. twee kogellagers. Dit is de meest kostbare oplossing, maar op den duur zeker de beste.
voordelen: zeer lange levensduur, dit gaat echt heel lang mee,
nadelen: - niet zo stil als een in goede staat verkerend glijlager,
- de hogere aanschafprijs van zo'n fan.
Tot nu toe is alleen een aantal soorten lagers besproken, de kwaliteit ervan is nog in het geheel niet aan de orde geweest. Zowel in sinterlagers (glijlagers dus, of in het engels "sleeve bearing") als in kogellagers bestaan vele kwaliteiten.
Sinterlagers worden gemaakt door brons-pulver onder zeer hoge druk samen te persen. De dichtheid van persen en de kwaliteit en samenstelling van het brons (die de hardheid bepaalt!) is doorslaggevend voor de kwaliteit van een sinterlager.
Het beste sinterlager zal echter alsnog binnen de kortste keren uitlopen, als de smering ervan niet in orde is. Dat brengt ons op een tweede cruciaal punt: de smering van een sinterlager is afhankelijk van de stand van inbouw. Bij horizontale inbouw van de fan, zal het smeermiddel geheel naar onderen of naar boven lopen, en het lager nauwelijks nog bereiken. Dat verklaart het grote aantal snel versleten fans met glijlagers al voor een deel! Ten tweede is het aantal zeer goedkope fans met glijlager inmiddels niet meer bij te houden, en wordt deze handel voor spotprijzen in elke elektronica- en computer-zaak aangeboden. De kwaliteit ervan laat zich raden......
Goede kwaliteit glijlager-fans bestaat wel, maar dan moet je echt goed zoeken, en een beetje geluk hebben........ Het glijlager is dan langer dan de paar millimeter die het doorgaans lang is in die echt goedkope fans, en dat langere lager is veel beter in staat, het asje goed in bedwang te houden, waardoor allerlei trillingen ook geen kans krijgen, waardoor het lager sowieso al minder hard slijt. Zo snijdt het mes aan twee kanten.
Kogellagers maken, da's een vak apart. Tenminste, als je er enige eisen aan stelt. Er zijn maar een paar goede fabrikanten ter wereld, waar in elk geval NMB en SKF er twee van zijn.
Het staal, waaruit de kogellagers bestaan, dient knetterhard en spiegelglad te zijn, teneinde slijtage zoveel mogelijk te voorkomen. Verder mag het in het lager aanwezige vet niet zomaar naar buiten lopen, een goede afdichting is dus gewenst. Verder moeten de kogeltjes natuurlijk ook spiegelglad en keihard zijn, maar dat spreekt eigenlijk al voor zich.
Ook bij kogellagers speelt de smering weer een hoofdrol. Een kogellager gaat zolang mee als zijn smering goed is, daarna is het snel afgelopen. Dan lopen de groeven erin, of worden de kogeltjes ruw, of allebei, en begint het lager een flink kabaal te maken. Vooral grotere kogellagers kunnen dan echt ontzettend rumoerig worden,
Voordat het echter zover is, dat een goed kogellager versleten is in een fan (met name, als er twee kogellagers achterelkaar zitten!) zijn we ettelijke jaren van volcontinu-bedrijf verder. Tegen die tijd zijn de meeste fans met glijlagers al 10 of 20X versleten........ en eventueel vastgelopen, het zou de eerste keer niet zijn, dat een processor of voeding uitbrandt doordat de fan ervan is vastgelopen! Dan blijkt het aloude gezegde "goedkoop is duurkoop" maar weer al te waar te zijn.......
Een verder voordeel van kogellagers is, dat de stand van inbouw de smering niet kan beïnvloeden.
Het vet zit in het lager, in plaats van uitwendig zoals bij een glijlager.
De kreet die je in engelstalige literatuur en datasheets vaak tegenkomt bij fans met twee achterelkaar zittende kogellagers, is "dual ball bearing".
Inleiding.
Vroeger, toen je nog voor een kwartje een brood kon kopen, werden fans, die op gelijkstroom moesten werken, aangedreven door een gewoon motortje met een collector en koolborstels.
Meestal waren de koolborstel dusdanig in het motortje verwerkt, dat ze niet vervangen konden worden. Dus: koolborstels op? Da's pech, fan weg!
Tegenwoordig zijn DC-gevoede fans allang voorzien van een zogenaamde "brushless" DC-motor.
Hierbij komt de commutatie (het omschakelen tussen de verschillende motor-wikkelingen) voor de volle 100% voor rekening van elektronica. En wat is nu het mooie daaraan? Elektronica slijt niet! Hierdoor kan het motortje in theorie bijna eindeloos lang mee. Betekent dit dan nu, dat fans ook eindeloos lang mee kunnen? Nee, helaas niet...... waar vroeger de koolborstels duidelijk de beperkende factor in de levensduur waren, zijn dat nu de lagers van de fan-rotor.
De levensduur van fans wordt geheel bepaald door de levensduur van de lagers!
Nu heb je lagers en lagers..... de ene leeft veel langer dan de andere. Er zijn zeker vier manieren, waarop fabrikanten een rotor van een fan kunnen lageren.
1. één glijlager. Deze methode van lageren heeft een aantal voordelen en nadelen:
voordelen:
- goedkoop,
- geruisloze loop, als het lager nog in goede staat is.
nadelen:
- vaak bijzonder korte levensduur,
- ratelend bijgeluid, zodra enige slijtage aanwezig is
- horizontale montage van de fan bekort de levensduur aanzienlijk
2. één kogellager. Ook nog relatief goedkoop, met als voor- en nadelen:
voordelen:
- meestal langere levensduur dan een glijlager,
nadelen:
- door onvermijdelijke speling, mogelijke trillingen en als gevolg daarvan, versnelde slijtage aan het lager.
- wat hogere geluidsproductie dan een in goede staat verkerend glijlager.
3. één kogellager en één glijlager. Kost wat meer, maar biedt ook voordelen.
voordelen:
- het extra glijlager lost de spelingsproblemen in het kogellager op, waardoor eventuele trillingen beter gedempt worden en minder nadelig zijn voor de lagers,
- de belasting op elk van de beide lagers is aanzienlijk kleiner, omdat ze achter elkaar zitten. Gevolg: hogere levensduur, minder snel ratelende bijgeluiden.
nadelen:
- door verschillende lagers, verschillende standtijden. Het ene lager zal beslist eerder de geest geven dan het andere.
4. twee kogellagers. Dit is de meest kostbare oplossing, maar op den duur zeker de beste.
voordelen: zeer lange levensduur, dit gaat echt heel lang mee,
nadelen: - niet zo stil als een in goede staat verkerend glijlager,
- de hogere aanschafprijs van zo'n fan.
Tot nu toe is alleen een aantal soorten lagers besproken, de kwaliteit ervan is nog in het geheel niet aan de orde geweest. Zowel in sinterlagers (glijlagers dus, of in het engels "sleeve bearing") als in kogellagers bestaan vele kwaliteiten.
Sinterlagers worden gemaakt door brons-pulver onder zeer hoge druk samen te persen. De dichtheid van persen en de kwaliteit en samenstelling van het brons (die de hardheid bepaalt!) is doorslaggevend voor de kwaliteit van een sinterlager.
Het beste sinterlager zal echter alsnog binnen de kortste keren uitlopen, als de smering ervan niet in orde is. Dat brengt ons op een tweede cruciaal punt: de smering van een sinterlager is afhankelijk van de stand van inbouw. Bij horizontale inbouw van de fan, zal het smeermiddel geheel naar onderen of naar boven lopen, en het lager nauwelijks nog bereiken. Dat verklaart het grote aantal snel versleten fans met glijlagers al voor een deel! Ten tweede is het aantal zeer goedkope fans met glijlager inmiddels niet meer bij te houden, en wordt deze handel voor spotprijzen in elke elektronica- en computer-zaak aangeboden. De kwaliteit ervan laat zich raden......
Goede kwaliteit glijlager-fans bestaat wel, maar dan moet je echt goed zoeken, en een beetje geluk hebben........ Het glijlager is dan langer dan de paar millimeter die het doorgaans lang is in die echt goedkope fans, en dat langere lager is veel beter in staat, het asje goed in bedwang te houden, waardoor allerlei trillingen ook geen kans krijgen, waardoor het lager sowieso al minder hard slijt. Zo snijdt het mes aan twee kanten.
Kogellagers maken, da's een vak apart. Tenminste, als je er enige eisen aan stelt. Er zijn maar een paar goede fabrikanten ter wereld, waar in elk geval NMB en SKF er twee van zijn.
Het staal, waaruit de kogellagers bestaan, dient knetterhard en spiegelglad te zijn, teneinde slijtage zoveel mogelijk te voorkomen. Verder mag het in het lager aanwezige vet niet zomaar naar buiten lopen, een goede afdichting is dus gewenst. Verder moeten de kogeltjes natuurlijk ook spiegelglad en keihard zijn, maar dat spreekt eigenlijk al voor zich.
Ook bij kogellagers speelt de smering weer een hoofdrol. Een kogellager gaat zolang mee als zijn smering goed is, daarna is het snel afgelopen. Dan lopen de groeven erin, of worden de kogeltjes ruw, of allebei, en begint het lager een flink kabaal te maken. Vooral grotere kogellagers kunnen dan echt ontzettend rumoerig worden,
Voordat het echter zover is, dat een goed kogellager versleten is in een fan (met name, als er twee kogellagers achterelkaar zitten!) zijn we ettelijke jaren van volcontinu-bedrijf verder. Tegen die tijd zijn de meeste fans met glijlagers al 10 of 20X versleten........ en eventueel vastgelopen, het zou de eerste keer niet zijn, dat een processor of voeding uitbrandt doordat de fan ervan is vastgelopen! Dan blijkt het aloude gezegde "goedkoop is duurkoop" maar weer al te waar te zijn.......
Een verder voordeel van kogellagers is, dat de stand van inbouw de smering niet kan beïnvloeden.
Het vet zit in het lager, in plaats van uitwendig zoals bij een glijlager.
De kreet die je in engelstalige literatuur en datasheets vaak tegenkomt bij fans met twee achterelkaar zittende kogellagers, is "dual ball bearing".