Un nuovo approccio per l’elettrificazione del volo
Hinetics si impegna a supportare l’elettrificazione del volo. Per raggiungere questo obiettivo, necessita di componenti ad alte prestazioni, tra cui dissipatori di calore. Fondata nel 2017 dal Dr. Kiruba Haran, Hinetics produce motori elettrici per aeromobili, generatori elettrici per l’energia eolica e altri motori a magneti permanenti. La personalizzazione è spesso essenziale per garantire il corretto funzionamento dei nuovi motori.
Peter Xiao, ingegnere elettrico presso Hinetics, spiega: “Chi vuole creare un aereo elettrico conosce l’aerodinamica del velivolo e sa dove posizionare la massa. Tuttavia, non sa come realizzare un motore abbastanza leggero per essere montato sull’aereo. Per questo motivo, può richiederne uno a noi. Si tratta di una collaborazione molto stretta.”
La scelta della produzione additiva
Hinetics ha scelto la produzione additiva per creare un dissipatore di calore leggero e raffreddato ad aria. La sfida principale è la realizzazione di motori ad alta densità di potenza, che devono essere il più leggeri ed efficienti possibile. La gestione termica di questi motori è cruciale, poiché il calore può degradare il motore, riducendone la durata o causandone il guasto prematuro. Il team ha deciso di utilizzare l’alluminio, un materiale comunemente impiegato per i dissipatori di calore, per creare una soluzione di raffreddamento ad aria. I tempi di consegna più brevi e la capacità di generare geometrie complesse hanno portato alla decisione di utilizzare la stampa 3D. Per la produzione delle parti, Hinetics si è rivolta a Protolabs.
Dalla progettazione iniziale alla soluzione definitiva
Il design iniziale prevedeva un’unità raffreddata ad acqua, ma risultava impraticabile e aggiungeva troppo peso. Dopo sei mesi, il team ha sviluppato un esempio raffreddato ad aria. Nel progetto, le alette in alluminio stampate in 3D si estendono verso l’esterno, con il raffreddamento ulteriormente supportato da una girante aggiuntiva. La parte è stata prodotta utilizzando il sistema a doppio laser GE X Line 2000R. È stato prestato particolare attenzione a massimizzare la superficie riducendo al contempo il peso. Inoltre, la parte è stata ridisegnata poiché era troppo grande per l’asse Y.
Il ruolo di Protolabs
L’attività quotidiana di Protolabs sta diventando sempre più competitiva. Con concorrenti come Xometry e operatori cinesi, il business della stampa di file STL è diventato difficile da gestire. Tuttavia, questo caso mostra l’importanza di avere un dipartimento di ingegneria delle applicazioni che possa affrontare le dipendenze e le sfide di parti complesse e di alto valore. Molti altri servizi aspettano che i clienti risolvano tutti i problemi e forniscano un file STL completo. Per Hinetics, la fiducia nel fornitore è fondamentale. Se si fidano delle competenze e delle capacità del fornitore, accettano i consigli sul design e su come realizzarlo al meglio.
Sviluppo delle applicazioni
Lo sviluppo delle applicazioni è un compito complesso e pochi riescono a farlo bene. Per Protolabs, una buona ingegneria delle applicazioni potrebbe accelerare il percorso dei clienti verso la produzione additiva. I clienti potrebbero iniziare con Protolabs, far realizzare parti difficili e rimanere fedeli. Allo stesso tempo, un dissipatore di calore complesso potrebbe attrarre nuovi clienti. La gestione del calore è un tema centrale nella stampa 3D. Per lo spazio, l’aerospaziale, i veicoli elettrici, la difesa e molti altri settori, la stampa 3D sta diventando essenziale per creare dispositivi di gestione del calore. Design avanzati per dissipatori di calore e scambiatori di calore in elettronica, missili, droni e altro ancora sono già in fase di realizzazione. Questi devono essere leggeri, avere requisiti di prestazione specifici e funzionare secondo le specifiche. Queste esigenze spesso rendono la stampa 3D una scelta ideale, soprattutto se le parti devono essere adattate a spazi specifici o iterate rapidamente.
Se Protolabs sviluppasse un servizio specifico per la progettazione e produzione di dissipatori di calore, potrebbe diventare un moltiplicatore di forza ancora più efficace per i suoi clienti e aumentare ulteriormente il proprio business. I servizi di base stanno diventando sempre più comuni, ma accelerare il modo in cui altri fanno affari può avere un impatto significativo sia sui clienti sia sui risultati economici.
