Hinetics与Protolabs合作，3D打印用于电动飞机的散热器

Hinetics公司是电动推进系统领域的领航者，致力于加速航空业的电气化进程，专注于为飞机提供电动机，为风力发电设计电力发电机，以及其他永久磁铁电动机。Hinetics能够定制化电机化以实现最佳性能的复杂挑战。2024年7月，南极熊获悉，Hinetics与Protolabs合作，3D打印用于电动飞机的散热器。



Hinetics的电气工程师Peter Xiao阐述了公司在电动航空领域的作用：“如果有人想要打造一架电动飞机并让它飞起来，他们了解飞机的空气动力学，知道如何分配重量。但他们可能不知道如何制造出足够轻巧、适合安装在飞机上的电机。这就是为什么他们会向我们订购电机。”

面对高功率密度电机及高效热管理的双重挑战，Hinetics转向增材制造技术来打造轻量化、风冷式的散热片。核心挑战在于制造高性能且轻量化的电机及其整个驱动系统。电机的热管理也十分重要，过热可能导致电机性能下降，缩短使用寿命，或比预期更快失效，因此团队决定采用铝材，这是一种常用的散热材料，能够为电机创造一个风冷散热解决方案。为了缩短生产周期并实现复杂几何形状的制造，他们选择了3D打印，并委托Protolabs进行部件打印。

最初的设想是使用水冷系统，但这种方案不仅不切实际还增加了设计的重量。半年后，团队开发出了风冷版本。在设计中，铝制3D打印散热片向外辐射，辅以额外的风扇增强冷却效果。该部件是在GE X Line 2000R双激光粉末床系统上生产的，重量极轻，同时特别注意了最大化表面积与减轻重量之间的平衡。

Protolabs的日常业务正在面临商品化的趋势，“打印STL文件”的业务变得难以盈利。然而，对于关键且复杂的部件制造，如Hinetics的散热片，Protolabs的应用工程部门能够帮助客户解决复杂依赖性和高价值部件制造中的难题。



应用开发是一项极具挑战的任务，很少有企业能出色完成。对于Protolabs而言，优秀的应用工程可以加速其客户进入增材制造领域的进程。客户可以从Protolabs开始，获得实体部件的制造。同时，复杂的散热片可以作为吸引其他业务的标志性产品。热管理目前是3D打印领域的热点话题。对于太空、航空、电动汽车、国防等多个领域，人们正转向3D打印来制造热管理装置。

先进的散热器和热交换器设计，应用于电子产品、导弹、无人机等，这些产品需要轻量化，满足特定性能要求，符合规格。这些需求常常使它们成为3D打印的良好商业案例，尤其是需要适应特定空间、需要符合外形或需要快速迭代时。如果Protolabs能够发展出专门针对散热片设计和生产的专项服务，他们将能更有效地为客户增值，赢得更多业务。

Protolabs
Protolabs是一家全球领先的快速原型制作和按需生产服务提供商，成立于1999年，总部位于美国明尼苏达州Maple Plain。公司主要致力于提供快速的定制原型和低批量生产零件，以其速度和效率闻名于世。Protolabs的目标是通过缩短产品开发周期，帮助企业加速创新和市场投放速度。Protolabs提供包括注塑成型、数控加工（CNC）、3D打印等多种工艺在内的快速原型制作服务。这些服务允许客户在短时间内获取高质量的物理原型，用于设计验证、功能测试或小规模生产。公司拥有广泛的3D打印技术，包括选择性激光熔融（SLM）、立体光刻（SLA）、数字光处理（DLP）和熔融沉积建模（FDM），可以打印各种材料，如塑料、金属和弹性体。