在購買3D印表機的時,風扇是其中最重要的零件之一,卻不是所有人都會特別注意到風扇的噪音通常比步進馬達運作聲來的惱人,在修改時只會想要安靜的風扇,卻又忽視了風力不足所帶來的問題,從而導致堵頭、過熱導致機器故障等等的問題。
在選用風扇時,重要參數有流量、風壓、噪音與尺寸,各個參數間的作用如下所示:
流量:是風扇在單位時間內能夠提供的空氣體積,單位有英制(CFM)與公制(m3/min),當轉速相同時尺寸越大,風量就會越大。
風壓:是風扇能夠提供的空氣壓力,單位同樣有英制(inch-H2O)與公制(mm-H2O),在同尺寸下時,當風扇轉速越高則風壓就越大,厚度越厚也會提升風壓,這個參數會影響散熱的效率,也就是能夠帶走散熱片上的熱量的能力,同時也與流量成正比。
噪音: 與轉速成正比,轉速越快噪音越大,但也葉片的形式有些相關。
尺寸: 不同位置能夠放下的風扇不同,一定要確認是否放得下。
單從物理的限制來說,風扇的流量必然與尺寸相關,同樣的流量尺寸越小風扇轉速就要越高;噪音與風扇轉速成正比,轉得越快就越吵;尺寸越大,同流量下的風壓就越少,這些地方可以透過比較風扇的規格表看出來。
在印表機的不同位置需要的風扇也不同,以下簡單列出各個部分大致需要的冷卻需求:
在擠出頭冷卻散熱器用的風扇會因為尺寸限制而不能使用大型風扇,在選用時一定要先確認風壓是否符合需求再來考慮噪音,尤其是金屬擠出頭更要注意,不要因為噪音而選用流量不足的風扇,避免堵頭;電壓也是需要考慮的部分,一些規格的風扇是沒有24V的選擇的,需要修改機構或是電路才能使用。
物件冷卻風扇需要的是風壓強的風扇,在列印懸空的地方時才能夠冷卻列印的部分,一般都是使用渦輪扇,這類風扇通常流量不會比一般風扇高,但風壓比一般風扇高很多。
電源風扇、主機板風扇需要的風扇要觀察散熱的地方是否過多阻礙來選擇風壓是否要更大,或是找出風壓與噪音能夠平衡的型號。
雖然風扇的設計壽命都不短(除非買到瑕疵品),但使用的位置不同也會影響其壽命,規格表的預期壽命通常是40度時的估計壽命,需要特別注意當環境溫度越高時,零件老化的速度就會增加,最好要預期高溫位置的風扇會有損壞的可能,在列印前要注意風扇的運轉狀態,當風扇啟動緩慢且有噪音時就要直接更換。
軸承,風扇的心臟,不同的軸承特性也會有所不同,一般來說會有以下種類:
含油軸承(sleeve bearing):最便宜也最常見的軸承,噪音最小但壽命不長,因為潤滑油會流失而導致磨損而發出噪音
滾珠軸承(ball bearing):由滾珠取代銅套軸承,壽命較長但噪音比較大,潤滑油是封裝在滾珠軸承裡面,不易流失
液壓軸承:含油軸承的進化版,會讓潤滑油在軸承裡面流動,而不至於流失,壽命比含油軸承長
其他的軸承就屬於個別廠商的專利了,這部分也不是我擅長的地方,只要知道含油軸承盡量不要挑會比較好就是了。
風扇在購買時最好選擇大廠牌、型號最好要能夠在官網找到與購買通路要能夠確保貨品正常,因為假貨到處流竄,只要發現是舊型號就最好不要購買,也不要在賣3D列印機的廠商購買,因為他們也不一定知道是不是假貨,在Mouser、Digikey購買是最安全的只是價格不會太好看(10倍價),而購買coolermaster、TT、銀欣的風扇比較麻煩,要注意引線的形式,因為3D印表機控制板的風扇通常是2線的而不是PWM形式的,要轉接會相對麻煩一些。
淘寶店家:北京岩瑜兄弟电子
這個賣家的的東西有檢查過,型號與外觀都有對應到各廠商的型錄,且價格也相當正常,若預算有限,可以去看看。
推薦的風扇品牌大致上是這些:
Sunon(建準)的風扇在招牌在其軸承上,Maglev的軸承相比Ball的安靜些,同時價格更能接受(sanyo denki、nidec、NMB在同價位的風扇通常是sleeve bearing)
ADDA(協喜),相當常見的台灣品牌,規格眾多,資料相當好找,不會像日系品牌那麼難找資料表,電壓規格比較多可以選擇。Delta(台達),同樣是台灣的品牌,比較常看到的通常是滾珠軸承的規格。