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

Engie Axima België verwerft contract voor Ariane 6-lanceerinstallaties

Verhaert verwerft ESA-contract om 400 ruimtevaart spin-offs te creëren (+video)

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

>> 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

KNX-netwerkbijeenkomst over innovatieve internetkoppelingen

Thomas More hogeschool St. Katelijne-Waver

donderdag 8 september 2016

Agoria Academy:
Opleiding Technical Writing & DITA

Europa hotel - Gordunakaai 59 - 9000 Gent

van 8/09/2016 tot 20/09/2016

Studiemiddag Onderhoud & herstelling van poedercoatings (VOM)

Locatie: Steenokkerzeel

dinsdag 13 september 2016

Dag van de Industrie - Mens en technologie in de productieomgeving van morgen.

Barco (new Campus!)
Beneluxpark 21 - 8500 Kortrijk

vrijdag 16 september 2016

Dag van de Industrie

Barco Coordination Center
President Kennedypark 35 - 8500 Kortrijk

vrijdag 16 september 2016

Informatienamiddag over ATEX en IECEx:
Voor een explosieveilige productieomgeving

ALM - Filip Williotstraat 9 - 2600 Berchem

dinsdag 27 september 2016

Keuze van de redactie

(24/8) No More Ransom project bestrijdt WildFire ransomware

(22/8) Gents bio-ingenieur zet broeikasgas om in bruikbare grondstof

(18/8) Meer zuurstof naar tumoren nieuwe piste in strijd tegen kanker

(11/8) Colruyt Group sorteert en recycleert 82% van zijn bedrijfsafval

(8/8) ENGIE en Powerdale gaan publieke laadpalen in Luxemburg leveren

(3/8) Hoe zou het zijn met.. de REBO-terminal in Oostende?

>> 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...

Unieke tweepolige vermogensrelais van Kissling - persbericht

De 29-serie relais van Kissling, in de Benelux vertegenwoordigd door Rotero, is uitgebreid met een tweepolige uitvoering.

Overhaulen van machines met reverse engineering - artikel

Volgens een More4Core-onderzoek van vorig jaar, blijkt dat 44% van de assets in de Noord-West Europese industrie binnen de tien jaar het einde van hun levenscyclus zullen bereiken.

Herbosch-Kiere renoveert hijsbok Antigoon

De hijsbok Antigoon van waterbouwbedrijf Herbosch-Kiere heeft na vele jaren trouwe dienst een grondige opknapbeurt gekregen.

Bouwgeschillen duren gemiddeld 15,5 maanden

Uit een recent rapport van Arcadis blijkt dat bouwgeschillen steeds langer aanslepen. De studie van het ontwerp- en adviesbureau toont een gemiddelde duur van 15,5 maanden in 2015.

New Scientist opnieuw op zoek naar grootste wetenschapstalent

De voorbije maanden droegen de achttien Vlaamse en Nederlandse universiteiten kandidaten voor voor de nieuwe jaargang van de wedstrijd. New Scientist stelde een top 25 samen.

Ford wil tegen 2021 volledig zelfrijdende auto in productie nemen (+ video)

Ford wil tegen 2021 een volledig zelfrijdende auto in productie nemen. Het treedt daarmee in de voetstappen van Google. Andere automerken geven de voorkeur aan een trapsgewijze invoering.

Emerson Electric verkoopt Leroy-Somer en Control Techniques

Nidec neemt activiteiten 'Motors, Drives and Electric Power Generation' voor 1,2 miljard dollar over van Emerson Electric. Leroy-Somer en Control Techniques worden Japans.

Pascal Laffineur wordt nieuwe CEO NRB-groep

De raad van bestuur van NRB heeft Pascal Laffineur benoemd tot voorzitter van het directiecomité. Hij neemt zijn functie vanaf 1 oktober 2016 op en volgt Ulrich Penzkofer op.

Boomsesteenweg (N177) krijgt nieuwe fiets- en voetpaden - verkeer

Vanaf 1 september 2016 start het Agentschap Wegen en Verkeer (AWV) van de Vlaamse overheid met het vernieuwen van fiets- en voetpaden langs de Boomsesteenweg (N177) in Wilrijk.

Heiwerken Nieuw Zuid van Antwerps Scheldekaaien-project sneller klaar

De heiwerken op de werf Nieuw Zuid van het Antwerpse Scheldekaaien-project werden eerder dan voorzien voltooid. Sinds begin juli werd daar het geraamte van een nieuwe kaaimuur opgebouwd.

ARAM²: een adaptieve risico-assessment methode - artikel

In dit artikel geeft Peter Chemweno, doctoraatsstudent bij Prof. Liliane Pintelon (KU Leuven), een korte samenvatting van een door hem ontwikkelde methode voor risico-assessment.

Gents bio-ingenieur zet broeikasgas om in bruikbare grondstof

De Gentse bio-ingenieur Frederiek-Maarten Kerckhof heeft een techniek ontwikkeld om methaan efficiënter uit de lucht te verwijderen en mogelijk naar een bruikbare grondstof op te waarderen.

Niets werkt eeuwig zonder onderhoud - column

Na 160 jaar moet The Great Clock in de Elizabeth Tower naast het Engels parlement, beter bekend als Big Ben, voor lange tijd worden stilgelegd. Reden: onderhoud en renovatie!

Van Gansewinkel investeert in duurzame containers

Afvalrecycler Van Gansewinkel heeft geïnvesteerd in nieuwe afzetcontainers, waardoor het bedrijf op een nog duurzamere manier afval kan inzamelen.

Are you one of Belgium’s 50 fastest growing companies?

Deloitte’s Technology Fast 50 encourages and promotes 50 entrepreneurial, fast-growing technology companies, opening doors to new opportunities and powerful connections.

Register now and get the recognition you deserve. Real fast. >>

Abiss 2016: summit voor digitaal fitte productiebedrijven

Eerste topevent specifiek voor managers en C-levels over digitaliseren van industriële bedrijfs- en productie­processen. Met 12 learning sessions en beursplatform voor networking met gespecialiseerde software-aanbieders, integratoren en consultants. Klik voor gratis registratie. >>

DOSSIERS

Productietechniek

Eco & Energy

Onderhoud

Procestechniek

HR & Werk