3D-печать металлами в современном двигателестроении
Компания Hinetics производит электродвигатели для самолетов, электрогенераторы для ветроэнергетики и другие двигатели с постоянными магнитами. Часто для эффективной работы новых двигателей требуется высокая степень индивидуализации.
Главная задача, стоящая перед конструкторами - создание двигателей с высокой удельной мощностью. Двигатель и вся его трансмиссия должны быть как можно более легкими и эффективными. Также важно регулировать температуру этих двигателей, так как избыточный нагрев может привести к сокращению их срока службы.
Для создания воздушной системы охлаждения электродвигателя команда разработчиков решила использовать алюминий - материал, часто используемый для изготовления радиаторов. Сокращение сроков изготовления и возможность создавать сложные геометрические формы сподвигло их использовать технологии 3D-печати.
Первоначальный дизайн двигателя предполагал установку системы водяного охлаждения, но это было непрактично и придавало конструкции слишком большой вес. Полгода спустя команда разработала модель с воздушным охлаждением. В конструкции используются алюминиевые ребра, напечатанные на 3D-принтере. Рёбра расходятся во все стороны, а их охлаждению способствует дополнительная крыльчатка.
Конечная деталь получилась легковесной, при этом удалось добиться увеличения площади ее поверхности.
Контроль выделения тепла - актуальная тема для 3D-печати в настоящее время. В космосе, аэрокосмической промышленности, электромобилях, обороне и многих других областях специалисты обращаются к аддитивным технологиям для создания эффективных систем управления теплом. Сегодня разрабатываются передовые конструкции радиаторов и теплообменников в электронике, ракетах, беспилотных летательных аппаратах и многом другом. Все они должны быть легкими, соответствовать особым требованиям к производительности и работать в соответствии со спецификациями. Наличие этих требований определяет целесообразность применения 3D-печати. Это особенно актуально, если новые узлы необходимо интегрировать в существующие механизмы, или если они требуют быстрой итерации.
