Hinetics與Protolabs合作，3D打印用于電動飛機的散熱器

Hinetics公司是電動推進系統(tǒng)領域的領航者，致力于加速航空業(yè)的電氣化進程，專注于為飛機提供電動機，為風力發(fā)電設計電力發(fā)電機，以及其他永久磁鐵電動機。Hinetics能夠定制化電機化以實現(xiàn)最佳性能的復雜挑戰(zhàn)。2024年7月，南極熊獲悉，Hinetics與Protolabs合作，3D打印用于電動飛機的散熱器。



Hinetics的電氣工程師Peter Xiao闡述了公司在電動航空領域的作用：“如果有人想要打造一架電動飛機并讓它飛起來，他們了解飛機的空氣動力學，知道如何分配重量。但他們可能不知道如何制造出足夠輕巧、適合安裝在飛機上的電機。這就是為什么他們會向我們訂購電機。”

面對高功率密度電機及高效熱管理的雙重挑戰(zhàn)，Hinetics轉向增材制造技術來打造輕量化、風冷式的散熱片。核心挑戰(zhàn)在于制造高性能且輕量化的電機及其整個驅動系統(tǒng)。電機的熱管理也十分重要，過熱可能導致電機性能下降，縮短使用壽命，或比預期更快失效，因此團隊決定采用鋁材，這是一種常用的散熱材料，能夠為電機創(chuàng)造一個風冷散熱解決方案。為了縮短生產(chǎn)周期并實現(xiàn)復雜幾何形狀的制造，他們選擇了3D打印，并委托Protolabs進行部件打印。

最初的設想是使用水冷系統(tǒng)，但這種方案不僅不切實際還增加了設計的重量。半年后，團隊開發(fā)出了風冷版本。在設計中，鋁制3D打印散熱片向外輻射，輔以額外的風扇增強冷卻效果。該部件是在GE X Line 2000R雙激光粉末床系統(tǒng)上生產(chǎn)的，重量極輕，同時特別注意了最大化表面積與減輕重量之間的平衡。

Protolabs的日常業(yè)務正在面臨商品化的趨勢，“打印STL文件”的業(yè)務變得難以盈利。然而，對于關鍵且復雜的部件制造，如Hinetics的散熱片，Protolabs的應用工程部門能夠幫助客戶解決復雜依賴性和高價值部件制造中的難題。



應用開發(fā)是一項極具挑戰(zhàn)的任務，很少有企業(yè)能出色完成。對于Protolabs而言，優(yōu)秀的應用工程可以加速其客戶進入增材制造領域的進程。客戶可以從Protolabs開始，獲得實體部件的制造。同時，復雜的散熱片可以作為吸引其他業(yè)務的標志性產(chǎn)品。熱管理目前是3D打印領域的熱點話題。對于太空、航空、電動汽車、國防等多個領域，人們正轉向3D打印來制造熱管理裝置。

先進的散熱器和熱交換器設計，應用于電子產(chǎn)品、導彈、無人機等，這些產(chǎn)品需要輕量化，滿足特定性能要求，符合規(guī)格。這些需求常常使它們成為3D打印的良好商業(yè)案例，尤其是需要適應特定空間、需要符合外形或需要快速迭代時。如果Protolabs能夠發(fā)展出專門針對散熱片設計和生產(chǎn)的專項服務，他們將能更有效地為客戶增值，贏得更多業(yè)務。

Protolabs
Protolabs是一家全球領先的快速原型制作和按需生產(chǎn)服務提供商，成立于1999年，總部位于美國明尼蘇達州Maple Plain。公司主要致力于提供快速的定制原型和低批量生產(chǎn)零件，以其速度和效率聞名于世。Protolabs的目標是通過縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，幫助企業(yè)加速創(chuàng)新和市場投放速度。Protolabs提供包括注塑成型、數(shù)控加工（CNC）、3D打印等多種工藝在內的快速原型制作服務。這些服務允許客戶在短時間內獲取高質量的物理原型，用于設計驗證、功能測試或小規(guī)模生產(chǎn)。公司擁有廣泛的3D打印技術，包括選擇性激光熔融（SLM）、立體光刻（SLA）、數(shù)字光處理（DLP）和熔融沉積建模（FDM），可以打印各種材料，如塑料、金屬和彈性體。