Engineeringnet Mobile



Scan de QR-code
of klik hier om mobiel te surfen.

Tip: maak zelf een sneltoets op de startpagina van je smartphone. Voor Android: “Sneltoets Startpagina” of "Toevoegen aan startscherm". Voor iPhone: “Zet in beginscherm”.
Verwant

Amelia Earhart fellowship voor Angelique Van Ombergen van AUREA

Belgisch olie-experiment aan boord van Chinese ruimtesatelliet

Onze melkweg produceert deeltjes met extreme energie

Sterrenkundigen ontleden voor het eerst atmosfeer van superaarde

Zwaartekrachtsgolven gedetecteerd 100 jaar na Einsteins voorspelling

Rosetta ontdekt zuurstofgas in een komeetatmosfeer

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Actief op zoek naar een nieuwe functie als werknemer of een opdracht als zelfstandige? Meld je aan bij Engineeringnet Techpost
Meest gelezen nieuws

DEME laat nieuw ’dual fuel’ multipurpose-schip bouwen

Onderzoek mucoviscidose richt pijlen opnieuw op gentherapie

Armband met slimme functies voor senioren

Site Ecotron Hasselt University krijgt bezoek koningspaar

Formula Electric Belgium behaalt vierde plaats in Tsjechië

Universiteit Gent brouwt bier met afvalwater

Agenda

Diepgaande opleiding Maintenance en Asset Management: de enige complete & Nederlandstalige training

Op verschillende locaties in Vlaanderen

van 8/10/2015 tot 27/05/2016

Siemens automatiseringsworkshops:
Safety Integrated

Op verschillende locaties in Vlaanderen

van 26/04/2016 tot 23/06/2016

Siemens automatiseringsworkshops:
Drives in motion

Op verschillende locaties in Vlaanderen

van 26/04/2016 tot 23/06/2016

Siemens automatiseringsworkshops:
TIA Portal met SIMATIC S7-1500 plc

Op verschillende locaties in Vlaanderen

van 26/04/2016 tot 23/06/2016

Gratis bedrijfsbezoek bij FN en Dentsply

Herstal en Hasselt

donderdag 12 mei 2016

Keuze van de redactie

(28/4) Havenbedrijf Antwerpen start marktverkenning voor waterbus

(25/4) VIB-onderzoek leidt tot nieuwe behandeling psoriasis

(21/4) Leerlingen Merksems Joma Secundair winnen Internet of Things wedstrijd

(18/4) ”Slimme aansturing van windmolens is een positief verhaal” - interview

(13/4) 84 jobs weg bij Ben Fresh door centralisatie Greenyard Foods

(11/4) Energieprijs voor Belgische industrie tot 40% duurder dan in buurlanden

>> Meer blikvangers
Bedrijfspagina's

ESA experimenteert met Vlaamse knowhow in Additive Layered Manufacturing - artikel
Plant & Factory 6/05/2013 9:12:31

3D-printing zit in de lift. En Vlaamse bedrijven zitten in de kopgroep van het onderzoek en de toepassing van de technologie in de praktijk.

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE -- Dat is bijvoorbeeld het geval met LayerWise, een spin-off van de KULeuven, dat samen met het Europees Ruimtevaartagentschap experimenteert met Additive Layered Manufacturing. De bedoeling: de mogelijkheden aftasten voor de constructie van een bi-drijfgas motor, bestemd voor een communicatiesatelliet.

ESA heeft in dit project de ontwerpkansen van Additive Layered Manufacturing – of ALM - aangegrepen om functioneel gescheiden ontwerpen te construeren voor een aantal satellietonderdelen, zoals de injectoren, verbrandingskamers en uitstroomstraalpijpen.

Dat is onder meer het geval met een ontwerp uit één stuk van de verbrandingskamer, waarin dan een dunnewanddrukvat met een ondersteunend externe structurele scaffold wordt versterkt. Die constructie bespaart op gewicht, de montage wordt vereenvoudigd, de productie versneld en aanpassingen zijn tot in een laat stadium van het ontwerp mogelijk.

De huidige stand van ALM
Communicatiesatellieten zijn van essentieel belang voor mobiel internet en beveiligde financiële communicatie tussen banken, rechtstreekse tv-uitzendingen en aardobservatie ten behoeve van weervoorspellingen. Een van ESA's taken is toezicht houden op de ontwikkeling van in-space satellietmotortechnologie.

Als onderdeel van een intern gefinancierd programma onderzoekt ESA de huidige stand van Additive Layered Manufacturing bij metaal, waarbij het potentieel en de volgroeidheid van de technologie worden bekeken in het licht van te verwachten ontwikkelingen op het gebied van motoren.

ESA koos voor het Vlaamse LayerWise naar verluidt 'vanwege de expertise van dit bedrijf op het gebied van ALM-technologie': de overeenkomst was dat LayerWise de 'klassieke' ontwerpen van de drie kritische motoronderdelen mocht maken, maar als onderdeel van het onderzoeksproject tegelijk ook alternatieve, door ALM mogelijk gemaakte, functionele ontwerpvarianten zou ontwikkelen.

Innovatieve injector manifolding
Het injectorgedeelte van een satellietmotor brengt op een gecontroleerde manier twee drijfgassen samen waarbij deze spontaan ontbranden en vervolgens continu blijven branden. De venturi-vormige verbrandingskamer versnelt de chemische uitlaatgassen naar het vermogen dat nodig is om de satelliet naar zijn juiste baan te brengen.

Het expansiemondstuk beïnvloedt de bewegingskarakteristieken door de gasdoorstroming verderop in de stroom te regelen. «ALM biedt innovatieve manifolding om de doorstroming van de drijfgasregelkleppen naar de verbrandingskamer te optimaliseren», zegt Simon Hyde van ESA.

«De ontwerpvrijheid die ALM biedt, maakt het ESA mogelijk om het aantal onderdelen van de injectorsamenstelling terug te brengen tot één, waar dit bij conventionele fabricage vijf onderdelen waren. Hierdoor worden veel risicovolle afdichtingslassen overbodig, die bij de oude werkwijze nodig waren om een betrouwbaar hydraulisch inspuiten te waarborgen.

Dit leidt zowel tot lagere kosten als tot een aanzienlijk kleiner risico.» Door verwerving van de volledige controle over het ALM-productieproces bereikt LayerWise een homogene microstructuur met een relatieve dichtheid tot 99,98% voor een toenemend aantal metalen en legeringen inclusief titanium.

ALM is ook geschikt voor het fabriceren van een thermisch injector-ontwerp dat voorkomt dat warmte teruggezogen wordt naar de gevoelige aandrijfkleppen en naar het ruimtevaartuig zelf. De afwezigheid van toegangsbeperkingen voor gereedschappen maakt een herontwerp van de thermische standoff mogelijk door het beheersen van de geleidbaarheid met in plaats daarvan gebruikmaking van een metalen stellage.

Gebouwd uit vluchtgeschikt titaniummateriaal (Ti6Al4V), benaderen de injectoronderdelen naar verluidt 'momenteel al de productbetrouwbaarheidswaarborgen van de ruimtevaartsector en de ontwerpbehoeften van de raketmotorontwerper'.

Gescheiden kamerfuncties
De verbrandingskamers van compacte in-satellite motoren bestaan doorgaans uit een convergent-divergent mondstuk met een niet-ondersteund mondstuk als uitgang. De drijfgasreacties gaan nog door in de convergente sectie, voordat de uitstromende gassen door de smalle opening naar de divergente sectie stromen waar ze supersonisch uitzetten.



Bestaande kamers zijn ontworpen om niet-operationele belastingen tijdens de lancering te kunnen weerstaan, waarbij met een grotere wanddikte deze tijdelijke belastingen het hoofd worden geboden. Eenmaal onderweg en operationeel hoeven de kamers niet een dergelijke wanddikte te bezitten.

Simon Hyde zegt dat ALM het toeliet om de kamerfuncties te scheiden tussen operationele en niet-operationele belastingen. Intuïtief vertaalt zich dit in strut-werk ribben die de dunne verbrandingskamerwand en de gelaste flens voor de bevestiging van het expansiemondstuk ondersteunen.

In plaats van het ruwe strut-werk produceerde LayerWise de draagstructuur als ALM low-density mesh. Omdat de volumetrische dichtheid slechts 12% is, levert ALM potentieel een grote reductie in verbrandingskamergewicht en verbetering van de structurele veiligheidsmarges.

De werkelijke verbrandingskamer bestaat niet uit Ti6Al4V-materiaal, maar uit een legering met een zeer hoog smeltpunt (bijvoorbeeld op basis van niobium, molybdeen, tantaal, wolfraam en/of rhenium) om de extreme verbrandingswarmte te kunnen weerstaan.

Nader onderzoek van dit revolutionaire verbrandingskamerontwerp omvat de studie van de isotropie van deze scaffold in het spanningsveld evenals de gedetailleerde thermische impact ervan. Aan de ene kant verhoogt deze mesh de effectieve oppervlak-emissiviteit, en aan de andere kant beïnvloedt het de warmtefluxen rond de kamer.

Grootschalige ALM
Bijkomend onderzochten ESA-ingenieurs ALM voor het vervaardigen van een expansiemondstuk met een uitgangsdiameter van bijna 50 centimeter. Dit is overigens waarschijnlijk het grootste SLM-onderdeel ooit gebouwd.

De spanning in het mondstuk is verhoudingsgewijs laag en het minimaliseren van de overhangende massa is van cruciaal belang voor een betere marge op het cantilevermotorontwerp. Het ALM-expansiemondstuk werd in titanium (Ti6Al4V) gefabriceerd, dat grotendeels aan de mechanische en thermische vereisten voor expansie voor het mondstuk voldoet.

Volgens Hyde biedt ALM onmiskenbare fabricagevoordelen ten opzichte van traditionele spin-forming van metalen plaatmateriaal, wat in feite alle ontwerpflexibiliteit doodt. Met ALM kunnen de motorprestaties worden getuned naar klantspecifieke voortstuwingsprofielen, wat vele ontwerpopties tot laat in het productieproces open houdt. << (foto's: LayerWise)
door Rob Snoeijs, LayerWise

 
Registreer voor e-Krant

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Geldautomaten over de hele wereld eenvoudig te hacken

Onderzoek door experts van Kaspersky Lab brengt aan het licht dat bijna alle geldautomaten ter wereld, al dan niet met behulp van malware, relatief eenvoudig leeggeroofd kunnen worden.

Arcadis projectleider vernieuwing knooppunt Albert - verkeer

De tijdelijke vereniging Arcadis - Assar werd door de MIVB aangeduid als projectleider voor het ontwerp en de uitvoering van de vernieuwing van het knooppunt Albert in Vorst.

Ontdek wat er nieuw en verbeterd is aan de Haas DM-1 - techniek

De DM-1 is een compact, snel bewerkingscentrum dat gebouwd is met bewezen componenten en subassemblages van Haas.

Asbestinventaris: betere wetgeving nuttig in combinatie met controle

Vlaams Minister van Leefmilieu Joke Schauvlieghe laat onderzoeken of een asbestinventaris of -certificaat deel kan gaan uitmaken van het toekomstige eengemaakte woningattest.

Amelia Earhart fellowship voor Angelique Van Ombergen van AUREA

Onderzoekster Angelique Van Ombergen (AUREA) mag dit jaar een Amelia Earhart fellowship ter waarde van bijna 9.000 euro in ontvangst nemen.

Siemens workshop over TIA Portal met SIMATIC S7-1500 PLC - invitatie

TIA Portal is bij Siemens de sleutel tot het volledige potentieel van Totally Integrated Automation of volledig geïntegreerde automatisering. Volg deze workshop om de mogelijkheden te ontdekken.

Nederlandse Solmates gaat PLD-machine leveren aan Belgische imec

Solmates, een high tech spinoff van de Nederlandse Universiteit Twente, gaat een geavanceerde Pulsed Laser Deposition (PLD) machine leveren aan het Belgische imec.

UGent gaat samenwerken met Chinese Hebei University

Op vrijdag 22 april 2016 werd aan de UGent een samenwerkingsakkoord gesloten voor studenten- en docentenuitwisseling met de Chinese Hebei University.

Reactie FANC op uitlekken rapport van communicatie-audit

Het FANC neemt akte van diverse berichten die vandaag in de pers verschenen zijn m.b.t. het rapport van de communicatie-audit bij het Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle.

VIB-onderzoek leidt tot nieuwe behandeling psoriasis

Psoriasis is een chronische auto-immuunziekte die wordt gekenmerkt door rode, schilferige plekken op de huid. Erfelijke aanleg speelt een rol bij de ontwikkeling van de ziekte.

SCALDIS gaat wrak MV Flinterstar voor Belgische kust bergen

Flinterstar III, de eigenaar van het Nederlandse vrachtschip MV Flinterstar, heeft een contract getekend met een consortium van Belgische maritieme aannemers om het wrak te bergen.

Herstelling wegdek E40 in Aalter - verkeer

Dinsdagnacht 26 april en woensdagnacht 27 april herstelt het Agentschap Wegen en Verkeer een stuk van de E40 ter hoogte van het op- en afrittencomplex in Aalter.

Groot wetenschapsevent voor Belgische jongeren

Op 29 en 30 april komen meer dan 1.000 Belgische jongeren samen voor drie grote wetenschappelijke evenementen: Wetenschaps-EXPOSciences, Climate Challenge Conference en Robocup Junior.

Inhuldiging eerste openbaar waterstofstation in België

Eind vorige week hebben Minister Annemie Turtelboom en twee vertegenwoordigers van de Europese Commissie het eerste openbare waterstoflaadstation in Zaventem ingehuldigd.

Connector oplossingen voor machinebouwers

CombiTac modulaire connectoren worden ontwikkeld volgens uw specificaties en afgeleverd met de meest kwaliteitsvolle componenten om een lange levensduur te garanderen. De perfecte oplossing voor machines in de automobiel-, voedings-, verpakkings- en algemene industrie.

Technische copywriter nodig?

We zijn gespecialiseerd in het schrijven en begeleiden van nieuwsbrieven, persberichten, white papers, klantengetuigenissen, jaarverslagen, blogs en webcontent over techniek en technologie. Meer info nodig? Stuur vrijblijvend een mailtje naar timesaver@skynet.be

DOSSIERS

Productietechniek

Eco & Energy

Onderhoud

Procestechniek

HR & Werk