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

ESA geeft UHasselt-studenten groen licht voor experiment in stratosfeer

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

>> 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 Proportionele Hydraulica (niveau 3)

Festo Brussel

van 10/10/2016 tot 18/10/2016

Masterclass Quick Response Manufacturing

Sirris Heverlee

dinsdag 11 oktober 2016

Expert in onderhoudsmanagement totaalopleiding

Tramstraat 63 - 9052 Zwijnaarde (Gent)

donderdag 13 oktober 2016

Expert in Reliability en maintenance engineering

Tramstraat 63 - 9052 Zwijnaarde (Gent)

van 15/10/2016 tot 24/01/2017

Club continu verbeteren

Hotel-restaurant Van Der Valk
Autostrade E-17 - 9810 Nazareth

van 17/10/2016 tot 19/06/2017

Solids Antwerpen 2016

Antwerp Expo

van 19/10/2016 tot 20/10/2016

Keuze van de redactie

(28/9) KCAP, Arcadis en OKRA geselecteerd voor Mechels masterplan Ragheno

(26/9) Prototype van plukrobot voor aardbeien voorgesteld

(22/9) Primeur: Eerste Vlaamse ‘Office on Wheels’ gaat testfase in

(19/9) ENGIE Electrabel stelt 6 nieuwe windparken open voor burgerparticipatie

(15/9) Barry Callebaut neemt chocoladefabriek Mondelēz International in Halle over

(12/9) Zurich ’s werelds duurzaamste stad volgens Sustainable Cities Index

>> 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...

Wesley Mazzei wordt nieuwe General Manager van Haven Genk

De Raad van Bestuur van Haven Genk heeft Wesley Mazzei als nieuwe General Manager benoemd. Hij zal deze functie vanaf 17 oktober 2016 overnemen van Patrick Geerinck.

Reactie Eandis op commotie overeenkomst met State Grid

Eandis wenst de conclusies van de analyse van de Veiligheid van de Staat formeel te weerleggen. Het bedrijf werd zelf niet op de hoogte gebracht van een eventuele problematische situatie.

Umicore maakt plannen bekend voor Duitse en Poolse vestigingen

Umicore plant om de Duitse productie van autokatalysatoren te consolideren in één gespecialiseerde vestiging. Daarnaast wil het bedrijf ook de Poolse activiteiten uitbreiden.

Wint een ingenieur de eerste Vlaamse PhD Cup? - invitatie

Vanavond vindt de finale van de allereerste Vlaamse PhD Cup plaats. Drie ingenieurs-wetenschappers maken kans op de titel. De finale is te volgen via een livestream op canvas.be.

Eerste UGent Blue Growth Summer School succesvol afgerond

Op maandag 12 september 2016 werd in Oostende het startschot gegeven van de eerste UGent Blue Growth Summer School (BGSS) georganiseerd in samenwerking met GreenBridge en TUA West.

Multifunctionele EtherCAT-aansluiting EL3751 - techniek

EtherCAT I/O-systeem: uiterst nauwkeurige meettechniek als integraal onderdeel van de regeltechniek.

Nieuwe kaaien voor schroot- en slakkenoverslag in haven van Gent

Gisteren is het Havenbedrijf Gent gestart met de bouw van een 220-meter-lange kaaimuur voor schroot- en slakkenoverslag in de haven van Gent.

Abiss 2016: ”Fabrieken moeten digitaliseren om te overleven” - invitatie

"We staan aan vooravond van vierde industriële revolutie". Maar wat houdt dat in? Tijdens het Abiss-event geeft MES/DCS-manager Bart Demaegdt van Siemens er alvast zijn mening over.

Campus Zuid van KdG Hogeschool feestelijk in gebruik genomen

De nieuwe Campus Zuid van de Karel de Grote Hogeschool werd in aanwezigheid van minister van Werk Kris Peeters en burgemeester van Antwerpen Bart De Wever, officieel ingehuldigd.

Euroports investeert 10 miljoen euro in haven Gent

Euroports investeert 10 miljoen euro in een nieuwe loods aan het Sifferdok in de haven van Gent. Hiermee zal het er tegen midden 2017 zijn opslagcapaciteit tot 85.000 ton verdubbelen.

De Croo: De vijf prioriteiten voor een digital Belgium - invitatie

Hoe kan België een‘digital frontrunner’ worden? Op het ABISS-event licht minister van digitale agenda Alexander De Croo de vijf prioriteiten toe die daar volgens hem voor nodig zijn.

Prototype van plukrobot voor aardbeien voorgesteld

Dit weekend stelde Octinion in Hoogstraten het prototype voor van de plukrobot voor aardbeien. Het prototype kwam er na een ontwikkeltraject van twee jaar.

HoGent en Siemens slaan handen in elkaar voor uniek leertraject

Door deze samenwerking wil de HoGent de studenten de kans geven om ervaring op te doen in het werkveld (duaal leren ofwel werkplekleren). Dit wordt een pilootproject.

BioBase4SME ondersteunt bedrijven voor innovatie in biogebaseerde economie

Europa lanceert, via zijn financieringsinstrument Interreg NWE, het 3-jarig project BioBase4SME om de groei van de biogebaseerde economie in Noordwest-Europa (NWE) te stimuleren.

Bezoek de 9e editie van Solids Antwerpen

Meer dan 150 exposanten uit de poeder- en bulkindustrie verwelkomen u graag op Solids. Zij geven u een compleet overzicht van innovaties in de be- en verwerking van vaste en droge stoffen. Solids vindt plaats op 19-20 oktober in Antwerp Expo.
Registreer gratis >>

DOSSIERS

Productietechniek

Eco & Energy

Onderhoud

Procestechniek

HR & Werk