Interview de Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua) à propos du développement du ventilateur NF-A12x25

Noctua-News: Le développement du ventilateur NF-A12x25 a pris combien de temps ? En quoi ce modèle reste un cas à part pour Noctua ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Le NF-A12x25 est notre projet de développement d’un ventilateur le plus long jamais initié. Il nous aura fallu plus de 4 années pour finaliser et cela nous a demandé un travail important du côté de la R&D et de l’industrialisation. Afin de faire face aux défis de design et de production nous avons dû, de manière significative, faire évoluer nos méthodes de travail. Par exemple, nous utilisons à présent des technologies de pointe complémentaires dans le domaine de la mesure et avons mis en place des nouveaux protocoles sur ce point. Nous avons par ailleurs développé un nouveau composant LCP (Polymère à cristaux liquides), le Sterrox®. Il ne fait aucun doute que tout cela, mais aussi la connaissance acquise tout au long de ce projet, va contribuer à la réussite des projets futurs. Nous sommes ainsi non seulement enthousiasmés par l’aboutissement de ce ventilateur et sa mise sur le marché mais nous mesurons aussi avec beaucoup d’excitation les perspectives que cela donne pour les futurs développements produit.

Noctua-News: Tous cela est très passionnant. Pouvez-vous nous donner plus de détails concernant les nouveaux outils de la R&D ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Par exemple, nous utilisons depuis peu un nouvel appareil d’imagerie acoustique permettant de visualiser les niveaux et la localisation du bruit. Nous pouvons ainsi identifier sur les pales ou le cadre la véritable origine des différents types de bruit. Ceci s’est avéré très utile pour affiner le design et obtenir un spectre sonore le plus agréable possible pour l’oreille humaine. Etant à présent capables de visualiser en direct les pics sonores des fréquences non souhaitées, il est beaucoup facile de lutter contre ces dernières d’un point de vue design. Nous utilisons aussi à présent des vibromètres laser à effet Doppler pour une mesure sans contact des vibrations. Cette technique est devenue un atout majeur pour lutter contre les microvibrations en surface des pales qui dépendent des modes propres de vibration et génèrent des résonances sonores indésirables. Les capteurs habituels peuvent très difficilement mesurer de tels signaux car la masse du capteur lui-même placé sur les pales du ventilateur vient modifier les réactions aux sollicitations vibratoires. Les résultats sont donc nécessairement biaisés… A contrario, la nouvelle méthode de mesure au laser sans contact nous permet de travailler à un niveau très élevé de précision, auparavant impossible à atteindre à cause des perturbations liées à la masse des capteurs traditionnels. Nous pouvons ainsi aujourd’hui réaliser des ajustements extrêmement pointus dans ce domaine.

Noctua-News: Quand on regarde les spécifications du NF-A12x25 au niveau du débit d’air, de la pression et du bruit on a l’impression que cela positionne le modèle entre le NF-F12 (optimisé pour la pression) et le NF-S12A (optimisé pour le débit d’air). C’est bien cela ? Ces trois ventilateurs vont-ils perdurer ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Il est normal d’avoir cette impression si on s’en tient aux spécifications techniques mais ce n’est pas tout à fait exact. Il est vrai que pour un même niveau sonore mesuré à l’air libre (mesuré en dB SPL) et si on les compare au NF-A12x25, le NF-F12 affiche un niveau maximal de pression supérieur alors que le NF-S12A offre un débit d’air maximal supérieur. Il faut néanmoins prendre en considération ce que ces spécifications signifient vraiment et comprendre qu’elles ont un intérêt limité dans les conditions réelles d’utilisation. Pour simplifier un peu, il faut imaginer que la mesure de la pression maximale est celle correspondant à un ventilateur qui soufflerait face à un mur ; la mesure du débit maximal correspondrait quant à elle à un ventilateur soufflant dans l’air libre et non sur ou au travers de quelque chose. Aucune de ces deux situations ne correspond à la vraie vie car un ventilateur doit généralement faire face à un certain niveau de résistance et ce n’est jamais 0% ou 100%. Donc pour commencer, il faut tout d’abord observer dans sa totalité la courbe pression/débit (P/Q) du ventilateur pour avoir une vision d’ensemble de sa performance. Si vous faîtes cela avec le NF-A12x25, vous observerez que même s’il n’atteint pas les niveaux maximum en pression ou débit des autres, il affiche des niveaux extrêmement élevés sur la zone d’utilisation centrale qui lui permettent de devancer les NF-F12 et NF-S12A dans la plupart des applications classiques. Il est ensuite important de garder à l’esprit que ces remarques s’appliquent aussi au bruit. Les chiffres affichés correspondant à des scénarios réalisés à l’air libre, il faut en effet se rappeler que ce qui compte c’est le type de bruit généré quand le ventilateur est installé au sein d‘un boîtier, sur un ventirad ou un radiateur. De nombreux utilisateurs en on fait l’expérience : un ventilateur qui fait un bruit agréable à l’air libre peut s’avérer beaucoup plus irritant une fois installé. C’est précisément pour de telles raisons que nous avons consacré un temps additionnel considérable afin d’ajuster les caractéristiques acoustiques du NF-A12x25 en situation. La conclusion de tout cela est que les spécifications concernant le débit, la pression et le niveau de bruit vous indiquent que, comparativement aux NF-F12 et NF-S12A, le nouveau NF-A12x25 offrira de meilleurs résultats dans la plupart des situations.

Noctua-News: Du coup, les 3 ventilateurs vont-ils toujours être au catalogue ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Oui. Même si nous sommes certains que le NF-A12x25 demeure le meilleur choix et ce quel que soit le scénario, les NF-F12 et NF-S12A restent d’excellents ventilateurs ayant fait leurs preuves et demeurent donc au catalogue. Des dizaines de milliers d’utilisateurs sont très satisfaits de ces modèles et continueront sans doute à les acheter. Notez par ailleurs que si nous sommes ravis du NF-A12x25 qui est actuellement notre meilleur ventilateur 120mm, il est aussi le plus cher. Le composant Sterrox® utilisé pour la fabrication du rotor est malheureusement quatre fois plus cher que le PBT renforcé à la fibre de verre utilisé sur les ventilateurs tels que les NF-F12 et le NF-S12A. Le NF-A12x25 possède par ailleurs un moyeu en acier avec un axe doté de renforts en laiton sans compter les surcoûts de production compte tenu des marges de tolérance beaucoup plus étroites. Malheureusement ces différents dispositifs s’additionnent au niveau des coûts de production.

Noctua-News: Pouvez-vous expliquer pourquoi de telles mesures additionnelles ont été nécessaires pour le NF-A12x25 ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Soyons clairs, tout ceci est nécessaire car nous avons fait le choix d’opter pour un espace pale/cadre extrêmement faible qui nous expose au phénomène appelé fluage du rotor : alors que cet espace sur la plupart des ventilateurs 120mm est d’au moins 1mm, il est de 0,5mm sur le NF-A12x25. A cause de la force centrifuge et des tensions au sein de la matière plastique, les ventilateurs augmentent sensiblement de taille après plusieurs années d’utilisation. Ce phénomène n’est pas problématique du moment que l’espace entre le bout de la pale et le cadre reste significatif mais cela constitue un point hautement sensible quand vous optez pour un espace aussi faible et cela explique pourquoi nous devons, pour le NF-A12x25, atteindre un niveau vraiment supérieur de précision en phase de production. N’importe quel fluage, déformation ou déséquilibre même minimes pourrait sinon devenir fatals.

Noctua-News: Qu’a vraiment d’exceptionnel ce petit espace en bout de pale ? Est-ce que cela mérite autant d’efforts ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): (rires) Et bien pour tout vous dire il nous a fallu plus d’un an pour maîtriser les problématiques industrielles et il nous est parfois arrivé de nous demander si tout cela en valait vraiment la peine… Mais chez Noctua nous nous efforçons toujours de repousser les limites pour offrir la meilleure solution possible et techniquement viable. Nous sommes convaincus que nos clients apprécient cela et au final c’est ce qui justifie, de notre point de vue, les efforts consentis. Côté technique, il y a une raison clef pour laquelle vous souhaitez obtenir un espace pale/cadre aussi faible : la contre-pression exercée sur un ventilateur installé sur un ventirad ou un radiateur a tendance à générer des fuites entre les pales et le cadre si bien qu’une partie du flux retourne en arrière. Plus l’espace est petit et moins ce phénomène est présent ; réduire cet espace contribue ainsi à améliorer grandement les performances du refroidissement des ventirads et autres radiateurs.

Noctua-News: Le NF-A12x25 ne ressemble pas du tout aux modèles 120mm Noctua précédents. Pourquoi un tel choix et en quoi l’approche du design est-elle comparable à celle des modèles populaires tels que le NF-F12 ou le NF-S12A ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Oui l’approche a été totalement différente pour le NF-A12x25. Nous avons opté pour un design à 9 pales avec des courbes et un cintrage marqués. La géométrie de base des pales s’inspire de notre savoir-faire développé sur les modèles de la série A et conserve là aussi le même objectif : garantir un refroidissement dont la performance et l’acoustique sont exceptionnels quelle que soit l’application, que ce soit pour refroidir un boîtier PC ou un radiateur. Le NF-F12 et le NF-S12A sont a contrario des modèles spécialisés : optimisé pour une pression statique optimale et donc pour les radiateurs et ventirads (dans le cas du NF-F12) ou bien optimisé en vue d’un débit d’air maximal nécessaire pour le refroidissement des baies et des boîtiers (dans le cas du NF-S12A). Il s’agit dans leur cas de solutions très spécialisées alors que le NF-A12x25 est, comme pour les modèles de la série A, un modèle très à l’aise sur tous les terrains de jeu. Mais cela ne signifie pas qu’il jour la carte du compromis, bien au contraire. Grâce à toutes les dernières innovations technologiques dont il bénéficie, le NF-A12x25 surpasse en réalité et de manière significative le NF-F12 pour le refroidissement des radiateurs et atteint au moins le même niveau de performance que le NF-S12A pour le refroidissement des boîtiers.

Noctua-News: Quand le NF-A12x25 a été présenté sur le stand Noctua lors du Computex 2017, certains visiteurs ont eu l’impression que, vu de l’extérieur, il ressemble à certains modèles concurrents tels que le Nidec Gentle Typhoon. Que souhaitez-vous dire à ce propos ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Il y a des ressemblances avec d’autres ventilateurs si on considère l’approche globale qui consiste à privilégier des courbures et un cintrage marqués des pales et cela le rend comparable dans une certaine mesure et à première vue à d’autres modèles. Ceci est plutôt normal car cette approche de base a fait ses preuves et permet de garantir, si vous voulez développer un modèle au format 120x25 très performant, une courbe P/Q avec des niveaux élevés et stables. Néanmoins si vous regardez avec plus d’attention, les ressemblances s’arrêtent rapidement là et le NF-A12x25 devient de manière évidente très différent des autres modèles du marché pour tout ce qui touche à la géométrie et au profil spécifique des pales, la longueur de la corde et les changements de courbure le long des pales. Il suffit de comparer en les superposant les fichiers CAD 3D du NF-A12x25 avec d’autres (par exemple le Nidec Gentle Typhoon) pour constater l’évidence : la conception des pales est totalement différente au niveau des détails, ceux-là mêmes qui nécessitent un effort de R&D si important pour réussir et atteindre une efficacité maximale. On peut illustrer cela avec le cas de l’aéronautique : un non-initié pourrait penser qu’à première vue un Airbus 380 est plutôt semblable à un Boeing 747, ce qui est en partie vrai (configuration des ailes en low wing, compresseurs à aubes, 4 moteurs à réaction, type d’empennage,…) puisque ces deux avions ont été conçus pour répondre à des besoins similaires. Cependant, dès que l’on commence à regarder de près les détails, on constate à quel point les choix technologiques spécifiques diffèrent. On observe la même chose avec le NF-A12x25 : il peut paraître à première vue semblable à d’autres ventilateurs mais il s’agit en fait d’un design totalement nouveau et unique.

Noctua-News: Avez-vous effectué un comparatif de performance entre le NF-A12x25 et les modèles pouvant paraître proches en apparence ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Chaque fois que nous développons un nouveau ventilateur, nous nous fixons comme objectif d’atteindre la meilleure efficacité possible en termes de performance et de bruit donc inévitablement nous analysons ce qui est disponible sur le marché. Le résultat de nos études confirme mes propos précédents : il y a plusieurs modèles concurrents qui peuvent paraître semblables à première vue mais les différences de performance sont nombreuses. Tout simplement parce que ce sont les détails et leur ajustement précis qui font un bon ventilateur, pas seulement l’approche globale. Parmi tous les ventilateurs qui pourraient paraître similaires au NF-A12x25, le Nidec Gentle Typhoon s’est avéré être le challenger le plus sérieux mais nous sommes convaincus que notre design reste légèrement supérieur. Lors de nos tests sur un radiateur pour watercooling AIO et une dissipation de 200W avec les deux ventilateurs réglés au même niveau sonore, le NF-A12x25 équipé du joint d’origine assure une température 0,3 à 0,6°C plus basse que le Nidec en fonction des réglages de vitesse. Ajouté à cela, notre roulement haut de gamme SSO2 génère un bruit quasi nul alors que le roulement à billes du Nidec produit un bruit désagréable qui devient clairement audible à faible vitesse. Enfin, et ce n’est pas rien, contrairement au NF-A12x25 et ses silentblocs et joints en silicone, le Nidec ne possède aucun système de fixation antivibration et transmet ainsi les vibrations et les résonances au radiateur et au boîtier. L’ensemble de ces éléments nous confirme que le NF-A12x25 est aujourd’hui le meilleur ventilateur 120mm du marché.

Noctua-News: Au delà du nouveau design des pales, il semble que le NF-A12x25 soit caractérisé par des nuances brunes plus sombres et une texture de surface différente comparées aux autres ventilateurs Noctua. Quelle en est la raison ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Oui, la texture spécifique que vous voyez sur le rotor est celle du composant LCP Sterrox® (structure à cristaux liquides renforcée fibre de verre). Ce nouveau matériau est généralement très difficile à colorer et la structure à cristaux liquides renforcée ressortira donc toujours un peu ce qui se traduit par des zones dont la texture tranche un peu avec la couleur unie de nos ventilateurs à base de PBT ou PA. Ajouter des particules pour colorer modifie les propriétés physiques du matériau et, comme déjà expliqué, un niveau extrême de précision est requis dans la phase de production du NF-A12x25 ce qui limite dans une certaine mesure les options disponibles pour colorer. Notre choix pour la couleur s’est porté sur celle qui garantissait les meilleurs résultats d’un point de vue technique tout en conservant le code couleur qui caractérise les ventilateurs Noctua. C’est légèrement différent des nuances de brun habituelles mais au final nous pensons que c’est une bonne chose pour les utilisateurs de pouvoir identifier rapidement qu’il s’agit là d’un tout nouveau matériau. D’une certaine manière, cela permet de visualiser les efforts déployés pour la réalisation de ce modèle.

Noctua-News: Un dernier élément qui semble différent sur le NF-A12x25, ce sont les microstructures présentes sur le conduit de contournement (ou Inner Surface Microstructure). Elles semblent beaucoup plus petites comparées aux modèles précédents… Y a-t-il une raison à cela ?

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Oui vous avez raison. Compte tenu de l’espace pale/cadre beaucoup plus petit sur le NF-A12x25, la zone limite au niveau de la face intérieure du cadre permettant de réduire les turbulences en bout de pales n’a pas besoin d’être aussi importante. C’est la raison pour laquelle les Inner Surface Microstructures sont plus petites sur le NF-A12x25.

Noctua-News:: Merci encore d’avoir pris le temps pour répondre à nos questions.

Lars Strömbäck (Directeur Technologique de Noctua): Je vous en prie, c’était un plaisir.