Unsere Technologien

HiETA hat eine komplementäre Reihe von Technologien zu Wärmemanagement und Leichtbau entwickelt. Diese können einzeln, wie etwa in Wärmetauschern oder leichtgewichtigen strukturellen Komponenten, oder in Kombination, wie etwa in lasttragenden Wärmetauschern oder gekühlten Komponenten von Drehturbomaschinen, eingesetzt werden.

Wärmemanagement

HiETA hat eine Reihe von proprietären Wärmeübertragungsflächen entwickelt, die die Formfreiheit ausnutzen, die durch additive Fertigung gegeben ist, um Volumengütefaktoren zu schaffen, die etwa fünfmal besser als „herkömmliche“ Oberflächen sind.

Unsere proprietären Wärmeübertragungsflächen aus additiver Fertigung zeigen Volumengütefaktoren, die >5x besser als bei herkömmlichen Oberflächen sind

Ferner ist zu erkennen, dass für unterschiedliche Bedingungen am besten auch unterschiedliche Wärmeübertragungslösungen geeignet sind. In der Praxis bedeutet das, dass unsere Wärmetauscher bis zu zehnmal kleiner als andere verfügbare sein können, da optimalere Designs möglich sind.

Kundenfallstudien zeigen, dass unsere Wärmetauscher bis um den Faktor 10 kleiner sein können

Leichtbau

Die Verwendung von additiver Fertigung ermöglicht eine vollumfängliche Umsetzung von leichtgewichtigen Designprinzipien und innovativen Ansätzen zur Optimierung der Topologie.

Gewichtseinsparungen, die typischerweise erreicht werden, liegen im Bereich von einem Drittel durch einen kostengünstigen Wechsel zu Titanlegierungen mit hoher spezifischer Festigkeit, der durch die Nutzung von additiver Fertigung ermöglicht wird, und einem weiteren Drittel durch die Anwendung von Tools zur Optimierung der Topologie. HiETA verfügt über umfassende Erfahrungen in der Nutzung der Altair HyperWorks Suite und hier insbesondere in Bezug auf den OptiStruct-Solver für lineare und nicht lineare strukturelle Analyse.

In einem anderen Ansatz hat HiETA eine komplementäre Reihe von zum Patent angemeldeten Technologien für Metall-Kohlenstofffaser-Hybrid-Spaceframe-Strukturen entwickelt. Durch den Einsatz von hoher spezifischer Festigkeit an Knotenpunkten mit hoher Belastung und von multiaxialen Kohlenstofffaserröhren mit hoher spezifischer Steifigkeit in den Zwischenverbindungen, wo die Belastungen niedriger und uniaxial oder fast uniaxial sind, kann die erforderliche Leistung von Vollverbundstrukturen erreicht und übertroffen werden.

In Ergänzung dazu hat HiETA neuartige integrierte interne mechanische Verbindungsstrategien entwickelt, die das Erfordernis einer physischen mechanischen Befestigung (d. h. eine Schraube) in einer mit einem Klebstoff verbundenen/zusätzlich verbundenen Konfiguration beseitigen.

Kombination aus Leichtbau und Wärmemanagement

Der gleichzeitige Einsatz von Leichtbau und Kühlung stellt einen aufregenden Bereich dar. Gegenwärtig bestehen zwei Hauptwege, wie dies erreicht werden kann:

  1. Die Verwendung von verschiedenen Arten von Gitterstrukturen, die für die Wärmeübertragung und den Druckabfall effizient sind und gleichzeitig über eine effiziente Struktur verfügen.
  2. Teile, bei denen eine topologische Optimierung Galerien zeigt, deren Form noch weiter optimiert werden kann, um den Druckabfall zu minimieren und die Wärmeübertragung zu maximieren. Eine abschließende strukturelle Verfeinerung und Prüfbelastung resultieren in Bauteilen, die bis zu dreißig Prozent weniger wiegen als Referenzteile und die außerdem über eine Kühlfunktion verfügen, die die Metalltemperaturen um bis zu 100 °C reduziert.