La stampa 3d in soccorso del nucleare

Idaho National Laboratory vuole interrompere l’industria nucleare tramite la stampa 3D

Man mano che il 3D migliora – e in molti casi si trasforma completamente – una vasta gamma di industrie e aziende di tutte le dimensioni, il potenziale per la stampa di parti per centrali nucleari continua a interessare gli scienziati. Ora, i ricercatori dell’Idaho National Laboratory potrebbero essere sul punto di interrompere l’industria nucleare, portando tutti i vantaggi della stampa 3D e dei processi di produzione additiva.

L’obiettivo è quello di eliminare definitivamente le sfide in corso nell’ottenere le parti, oltre a liberarsi dalle limitazioni dei metodi di produzione convenzionali. Mentre l’accessibilità economica nella produzione è uno dei maggiori vantaggi, INL è stata in grado di aumentare la produzione di ‘dieci volte’ durante uno studio sperimentale, ha affermato Daniel Wachs, responsabile tecnico nazionale per la ricerca sulla sicurezza dei carburanti presso INL.

La stampa su richiesta e la produzione di piccoli lotti fanno appello ai team di ricerca INL, consentendo loro di lavorare rapidamente e in modo conveniente presso il INAT Transient Reactor Test Facility (TREAT) – un sito utilizzato per studiare materiali, svolgere ricerche con una capsula di prova per vedere cosa succede in scenari come l’esposizione del combustibile nucleare a condizioni anomale nel reattore. Questi studi sono fondamentali per i continui miglioramenti nell’uso dei combustibili nucleari, specialmente perché sono ulteriormente sviluppati e perfezionati per impianti di prossima generazione con requisiti e processi di ispezione rigorosi.

Poiché l’energia nucleare è priva di carbonio, rimane disponibile tutto il tempo e non è influenzata dal maltempo. Mentre viene eseguita la ricerca TREAT, un interno stampato in 3D (creato da una fonte di terze parti utilizzando una stampante 3D SLS) viene inserito in un modulo certificato di sicurezza che può essere utilizzato più e più volte.

“Storicamente, i test di sicurezza sono stati difficili e dispendiosi in termini di tempo ed è sempre stato un grosso ostacolo per le nuove tecnologie”, ha affermato Wachs.

Anche centinaia di migliaia di dollari sono stati risparmiati, poiché il gruppo di prova potrebbe essere diviso in due. Gli esperimenti sono stati eseguiti esponenzialmente più rapidamente e INL ha riferito di aver utilizzato il sistema 3D durante i test, con successo.

“Potrebbe ridurre significativamente il tempo e l’energia necessari per la costruzione di una parte accettabile”, ha affermato Wachs.

I processi AM consentono ai ricercatori di creare parti più leggere, rendendo la tecnologia estremamente attraente per l’aerospaziale in progetti come pale di turbine stampate in 3D , antenne e altro, insieme ad altre innovazioni nel settore nucleare come la fabbricazione di testate nucleari .

Le parti che potrebbero non essere state precedentemente possibili possono essere stampate in 3D e in un unico pezzo, il che significa l’eliminazione delle parti unite che potrebbero essere deboli in alcuni punti. Mentre il team INL continua a studiare la stampa 3D nel proprio laboratorio, sta anche lavorando con scienziati di Los Alamos e Oak Ridge per perfezionare l’ispezione delle parti durante il processo di stampa, insieme all’utilizzo di fotocamere e altri sensori.

“Potrebbe ridurre significativamente il tempo e l’energia necessari per la costruzione di una parte accettabile”, ha affermato Wachs.

Il team si aspetta che il loro sviluppo, insieme ai progressi compiuti in altri laboratori, abbia un impatto sostanziale sul settore.

“L’innovazione che ne uscirà sarà notevole”, ha detto Wachs.

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