Hinetics與Protolabs合作，3D打印用于電動飛機(jī)的散熱器

Hinetics公司是電動推進(jìn)系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)航者，致力于加速航空業(yè)的電氣化進(jìn)程，專注于為飛機(jī)提供電動機(jī)，為風(fēng)力發(fā)電設(shè)計電力發(fā)電機(jī)，以及其他永久磁鐵電動機(jī)。Hinetics能夠定制化電機(jī)化以實現(xiàn)最佳性能的復(fù)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(jī)的散熱器。



Hinetics的電氣工程師Peter Xiao闡述了公司在電動航空領(lǐng)域的作用：“如果有人想要打造一架電動飛機(jī)并讓它飛起來，他們了解飛機(jī)的空氣動力學(xué)，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(jī)上的電機(jī)。這就是為什么他們會向我們訂購電機(jī)�！�

面對高功率密度電機(jī)及高效熱管理的雙重挑戰(zhàn)，Hinetics轉(zhuǎn)向增材制造技術(shù)來打造輕量化、風(fēng)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(jī)及其整個驅(qū)動系統(tǒng)。電機(jī)的熱管理也十分重要，過熱可能導(dǎo)致電機(jī)性能下降，縮短使用壽命，或比預(yù)期更快失效，因此團(tuán)隊決定采用鋁材，這是一種常用的散熱材料，能夠為電機(jī)創(chuàng)造一個風(fēng)冷散熱解決方案。為了縮短生產(chǎn)周期并實現(xiàn)復(fù)雜幾何形狀的制造，他們選擇了3D打印，并委托Protolabs進(jìn)行部件打印。

最初的設(shè)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(shè)計的重量。半年后，團(tuán)隊開發(fā)出了風(fēng)冷版本。在設(shè)計中，鋁制3D打印散熱片向外輻射，輔以額外的風(fēng)扇增強(qiáng)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(wù)正在面臨商品化的趨勢，“打印STL文件”的業(yè)務(wù)變得難以盈利。然而，對于關(guān)鍵且復(fù)雜的部件制造，如Hinetics的散熱片，Protolabs的應(yīng)用工程部門能夠幫助客戶解決復(fù)雜依賴性和高價值部件制造中的難題。



應(yīng)用開發(fā)是一項極具挑戰(zhàn)的任務(wù)，很少有企業(yè)能出色完成。對于Protolabs而言，優(yōu)秀的應(yīng)用工程可以加速其客戶進(jìn)入增材制造領(lǐng)域的進(jìn)程�？蛻艨梢詮腜rotolabs開始，獲得實體部件的制造。同時，復(fù)雜的散熱片可以作為吸引其他業(yè)務(wù)的標(biāo)志性產(chǎn)品。熱管理目前是3D打印領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。對于太空、航空、電動汽車、國防等多個領(lǐng)域，人們正轉(zhuǎn)向3D打印來制造熱管理裝置。

先進(jìn)的散熱器和熱交換器設(shè)計，應(yīng)用于電子產(chǎn)品、導(dǎo)彈、無人機(jī)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(yīng)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(shè)計和生產(chǎn)的專項服務(wù)，他們將能更有效地為客戶增值，贏得更多業(yè)務(wù)。

Protolabs
Protolabs是一家全球領(lǐng)先的快速原型制作和按需生產(chǎn)服務(wù)提供商，成立于1999年，總部位于美國明尼蘇達(dá)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(biāo)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(nèi)的快速原型制作服務(wù)。這些服務(wù)允許客戶在短時間內(nèi)獲取高質(zhì)量的物理原型，用于設(shè)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(shù)，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。