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

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

Zwaartekrachtsgolven gedetecteerd 100 jaar na Einsteins voorspelling

>> 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

Opleiding Safety in pneumatica

Locatie: Festo Brussel

van 27/06/2016 tot 29/06/2016

Keuze van de redactie

(22/6) Belgische Alco Bio Fuel neemt Rotterdamse plant van Abengoa over

(20/6) Nieuwe Vlaamse criteria voor biomassacentrales: bij strengste ter wereld

(15/6) Supermarktketen Lidl investeert 3,5 miljoen euro in duurzame energie

(13/6) Voetbalstadion van KRC Genk wordt groenste van het land

(9/6) Officiële reactie van Infrabel op treinongeval in Saint-Georges-sur-Meuse

(6/6) Orange Belgium en Telenet beëindigen Full MVNO-contract

>> 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...

Vlaamse chemie en farma hebben meer dan 500 openstaande vacatures

Uit de eerste ‘Jobbarometer’, een enquête die essenscia vlaanderen, heeft uitgevoerd bij meer dan honderd sectorbedrijven, blijkt dat er op dit moment 543 openstaande vacatures zijn.

Belgische teams maken zich klaar voor Shell Eco-marathon in Londen

De Shell Eco-marathon competitie vindt dit jaar plaats in Londen van 30 juni tot 3 juli in het kader van “Make the Future London”, een ideeënfestival rond de mondiale energie-uitdagingen.

Scholengroep 16 Midden-Limburg zet stap richting energieprestatiecontract

Gisteren tekenden scholengroep 16 van het GO! en het Vlaams EnergieBedrijf (VEB) een samenwerkings­overeenkomst, in aanwezigheid van Minister van energie Bart Tommelein.

Umicore opent Poolse fabriek voor katalysatoren

Umicore, materiaaltechnologie- en recyclagegroup, heeft officieel haar nieuwe productievestiging voor uitstootkatalysatoren geopend in het Poolse Nowa Ruda.

UPS investeert 4 miljoen in nieuwe vestiging in Lummen

UPS heeft, ter gelegenheid van de eerste steenlegging, de bouw aangekondigd van een nieuw sorteer- en leveringscentrum in het Limburgse Lummen.

Belgische Alco Bio Fuel neemt Rotterdamse plant van Abengoa over

Overgenomen plant is een van grootste bio-ethanolfabrieken van Europa en verhoogt productiecapaciteit van Gentse groep van 250.000 tot 700.000 kubieke meter per jaar.

Novosanis ontvangt VLAIO-subsidie van 250.000 euro

VLAIO heeft aangekondigd dat het een subsidie van 250.000 euro toekent voor onderzoek en ontwikkeling van LYO-ID aan de spin-off van de UAntwerpen, Novosanis.

Ontdek wat er nieuw en verbeterd is aan de Haas Mini Mills - techniek

De Haas Mini Mills hebben nu nog meer in hun mars als populairste compacte VBC van de industrie. Ze zijn onlangs vernieuwd qua ontwerp.

VIL lanceert ‘landenselectietool’ voor nearshoring

Het Vlaams Instituut voor de Logistiek (VIL) heeft een tool ontwikkeld die bedrijven moet helpen om het interessantste land voor hun activiteit te kiezen indien ze nearshoring overwegen.

Capgemini Belgium rekruteert dit jaar nog 170 nieuwe collega’s

IT-bedrijf Capgemini wil nog dit jaar 170 nieuwe aanwervingen doen, zo laat Managing Director Alain Olivier weten. Het gaat vooral om ingenieurs, IT'ers en management consultants.

Nieuwe, goedkope en snelle test voor genetische diagnose bloedziekten

Een internationaal team van onderzoekers en clinici heeft deze test ontwikkeld. Met deze test kan men in één stap 63 genen van 24 patiënten tegelijk screenen.

Traceerbaarheid door serialisatie - whitepaper

Het vermogen om individuele producten door de hele toeleveringsketen heen te traceren, wordt steeds belangrijker in het bestrijden van namaak en het verbeteren van de consumentenveiligheid.

Buurtbewoners Electrabel CoGreen windmolenparken krijgen divident van 6%

Door 7,6% extra productie heeft Electrabel CoGreen beslist om een totaal dividend uit te keren van 55.402,50 euro wat overeenkomt met een dividend per aandeel van 7,5 euro of 6%.

Nieuwe fase werken ring Aalst op 27 juni van start - verkeer

Op 27 juni start een nieuwe fase in de werken aan de ring van Aalst. Door een goed uitgekiende werfplanning blijft autoverkeer op de ring in beide richtingen mogelijk over één rijstrook.

Boekjaar 2015 succesvol afgesloten

Omzet groeit met 22 % naar 620 miljoen euro

Groei van 7 % naar 3.000 medewerkers wereldwijd

Consequente technologieontwikkeling voor op pc gebaseerde regeltechniek en Industrie 4.0

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