Lithoz借力3D打印技术 成功研制氮化铝热交换器助力氢能飞机发展

打印派   2025-09-15 11:33:33

奥地利陶瓷3D打印专家Lithoz正在为兆瓦级飞机的氢电动推进系统制造氮化铝(AlN)热交换器。这项工作是欧盟资助的TRIATHLON项目的一部分,该项目旨在开发更坚固、低排放、低维护的动力系统,以支持航空业的脱碳并提高系统的可持续性。

Ergon Research使用热力学驱动的控制系统设计了热交换器,生产则在Lithoz的基于光刻的陶瓷制造(LCM)CeraFab 3D打印机上进行。陶瓷部件消除了对耗能的低温氢泵的需求。氮化铝的热导率为211 W/mK,且具有有利的膨胀系数,能够实现对电动航空至关重要的紧凑且轻量化的系统架构。该技术有望减少维护需求,为运营商节省数十万欧元的成本。

像氮化铝这样的LCM打印高性能材料提供了适合高应力应用的精度和机械阻力。在氢环境中,该材料在600°C以下保持稳定,确保长期性能。Lithoz的工艺允许创建超精确的复杂内部通道和几何优化部件,在最小的空间内实现最大化的热交换。这些特性被认为是氢电动推进中高效热管理的关键。

“这是我们的陶瓷3D打印技术在全新领域的突破性应用,”Lithoz首席执行官Johannes Homa博士表示。“航空航天和可持续性是Lithoz的关键增长领域,因此实现氮化铝的批量生产是这些领域的一个重要里程碑。这种材料开辟了目前无人能够实现的设计和应用可能性,通过陶瓷增材制造为航空业的绿色未来做出了决定性的贡献。”

TRIATHLON(编号101138960)由欧盟的“地平线欧洲”研究与创新行动计划资助,由材料创新研究所(M2i)和代尔夫特理工大学协调。该联盟汇集了大学、工业设计师和技术供应商,开发兆瓦级氢电动动力系统的颠覆性方法,重点关注响应性、减少排放和降低维护需求。

Lithoz成立于2011年,总部位于维也纳,已确立其在航空航天、医疗和工业市场的陶瓷3D打印机和材料供应商的地位。该公司拥有近150名员工,在全球运营四个站点,几乎出口其全部产品。自2016年以来,Lithoz一直获得ISO 9001认证,并于2025年获得ISO 13485认证,使其质量管理体系符合医疗器械制造的要求。

3D打印推动下一代发动机效率

GE航空航天公司的Catalyst发动机获得了美国联邦航空管理局的认证,该发动机将855个传统部件整合为12个3D打印的钛部件。重新设计使发动机重量减轻了45公斤,总体压力比达到16:1,与竞争性涡桨发动机相比,燃油消耗降低了18%,巡航功率提高了高达10%。生产在意大利、捷克共和国、波兰和德国的Avio Aero工厂进行。Catalyst将为德事隆的比奇迪纳利飞机提供动力,并被空客、达索航空和莱昂纳多的Eurodrone侦察机选中。

在英国,由霍尼韦尔领导的项目STRATA是一个价值1410万英镑的航空航天技术研究所项目,旨在开发用于飞机环境和客舱压力控制系统的五个增材制造部件。合作伙伴包括3T增材制造、BeyondMath、Qdot技术和牛津热流体研究所。该联盟正在应用人工智能和增材制造来优化设计、运行生命周期碳分析并推进热管理系统,如3D打印热交换器。工作在霍尼韦尔的Yeovil基地进行,该基地拥有500多名工程师,同时还有合作伙伴机构的研究和测试。

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