OPLEIDINGEN VACATECH JOBS
verwant nieuws

(18/4) Voor het eerst potentieel leefbare planeet ontdekt (+video)

(23/1) Belgische Spacebel tekent contract voor Vietnamese satelliet - rechtzetting

(21/1) ESA-kometenjager Rosetta twittert ’Hallo, wereld!’ (+video)

(27/12) Mars Express scheert dichter dan ooit langs marsmaan Phobos

(19/12) Belgische Spacebel bouwde mee aan Gaia ruimtetelescoop van ESA (+video)

(9/12) Moon Express wil al in 2015 privaat ruimtetuig op maan zetten

>> Meer verwant nieuws
Meest gelezen nieuws

(16/4) 10 miljoen Vlaamse steun voor warmtenetwerk Linkerscheldeoever

(15/4) Open brief van werkwillige werknemers van Lanxess Rubber Zwijndrecht

(11/4) Eerste steenlegging nieuwe fabriek voor warmtewisselaars in Hamont

(4/4) Lanxess Rubber doekt in Zwijndrecht twee pilootfabrieken op

(2/4) Leuvense 3D-printer Materialise vraagt notering aan op Nasdaq

(2/4) Locale productie van 3D-geprinte brillen - artikel

Agenda

Workshop Siemens TCP/IP, Remote Access & Industrial Security

Genk, Limtec (klik voor alle locaties & data)

dinsdag 22 april 2014

Workshop Siemens TIA Portal Basic (Totally Integrated Automation Portal)

Genk, Limtec (klik voor alle locaties & data)

woensdag 23 april 2014

Workshop Siemens Diagnostics with TIA Portal based on PROFINET

Genk, Limtec (klik voor alle locaties & data)

donderdag 24 april 2014

Join the GDF SUEZ Nuclear Trainees Program 2014-2015: 'Young engineers take a generation ahead!'

On-site training in Belgium and France.
Application deadline:

woensdag 30 april 2014

Vakbeurs Automation & Engineering 2014 - Automatiseringsoplossingen

Brussels Expo - Paleis 1

van 14/05/2014 tot 15/05/2014

MIT Europe Conference: Advanced Manufacturing & New Urbanism

Square - Brussels Meeting Center

van 21/05/2014 tot 22/05/2014

Meer >>

Keuze van de redactie

(18/4) Voor het eerst potentieel leefbare planeet ontdekt (+video)

(17/4) Monsterscore voor vakbeurzenduo Pumps&Valves en Maintenance 2014 (+video)

(15/4) Nieuwe methode voor manipulatie minuscule druppels

(14/4) België bij koplopers in overtredingen EU regelgeving inzake transport

(10/4) Mitsubishi Electric opent kantoor procesautomatisering in Mijdrecht

(10/4) Vlaamse universiteiten ongerust over Europees initiatief stamcelonderzoek

>> Meer blikvangers
Bedrijven bloggen...
Op uw website?

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

 
Reageer of publiceer aanvullende informatie

recent nieuws

Fifthplay in zee met Dexmatech voor B2B energiebeheer oplossingen

Het Belgische bedrijf Fifthplay, dochter van Niko, sluit een partnership met het Spaanse Dexmatech voor de commercialisering van energie­beheers­toepassingen op bedrijfsniveau.

10 miljoen Vlaamse steun voor warmtenetwerk Linkerscheldeoever

Voor de aanleg van een warmtenetwerk op de Antwerpse Linker­schelde­oever, krijgen 6 bedrijven 10 miljoen strategische ecologiesteun van de Vlaamse regering.

Wetenschappers maken ethanol uit koolstofmonoxide

Een onderzoeksteam van Stanford University slaagde erin ethanol te ontwikkelen uit koolstofmonoxide. Op die manier zou men biobrandstoffen kunnen maken zonder voedingsgewassen te gebruiken.

Open brief van werkwillige werknemers van Lanxess Rubber Zwijndrecht

Werkwilligen van Lanxess richten Open Brief aan alle stakeholders. "Een meerderheid wil liefst zo snel als mogelijk terug naar een normale situatie." Lees de brief onverkort.

Vlaanderen en Nederland tekenden vanmorgen instellingsbesluit Schelderaad

Nederland en Vlaanderen hebben vandaag de Schelderaad ingesteld als officieel overlegorgaan bij het beheer van het Schelde-estuarium.

Antwerps Havenbedrijf koopt Opel site

De Vlaamse Overheid, het Antwerps Havenbedrijf en autoconstructeur GM bereikten een akkoord over de verkoop van de Opel-site.

Eerste steen gelegd voor Campus EnergyVille

Op maandag 14 april werd op de voormalige mijnsite in Waterschei officieel de eerste steen gelegd van Campus EnergyVille.

Heeft u nieuws voor de Engineeringnet bezoekers?

International Business Developer

Chemie: ICT-medewerker bij Proviron

Development Manager - Plasticizers

Product Manager | AC Power Systems

Projectingenieur Studiebureau

Total zoekt
Junior process engineer

Construction contract
manager track

Technical program manager

Technisch adviseur/
ingenieur groene elektricit

Design & technology engineer

JEOL zoekt
service-technieker

NIRAS zoekt:
Ingenieur-wetenschapper

Ingenieurs bouwkundige projecten

Commercieel-technisch manager

Strukton Rail zoekt:
Werfleider

Schöck Belgium zoekt:
Product ingenieur

Desotec zoekt: B2b verkoopingenieur

Business Development Manager

THEMADOSSIERS

Productietechniek

Eco&Energy

Onderhoud

Procestechniek

Vacatech
Carrière