Egy magfúziós reaktorban a hőmérséklet meghaladja a 150 millió Celsius-fokot – ez több mint tízszer melegebb a Nap magjánál. A volfrám, egy ritka fém, képes elviselni szélsőséges hőmérsékleteket is, így ígéretes az atomreaktorokban való felhasználása. A volfrám azonban drága, kemény és törékeny. Ezzel a trükkös fémmel való munka előmozdítása érdekében az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma 1 millió dolláros támogatást ítélt oda az Iowa Állami Egyetem kutatóinak, hogy tanulmányozzák az atomreaktorok volfrám alkatrészeinek 3D nyomtatásának lehetőségét
A támogatás az Energiaügyi Minisztérium Versenyképes Kutatást Ösztönző Programja (EPSCoR) 36 millió dolláros alapjának a része, amelynek célja az energiával kapcsolatos kutatás előmozdítása az egész országban. Az Egyesült Államok Energia Információs Hivatala szerint az Egyesült Államokban az elektromos áram 19 százalékát atomenergiával állítják elő.
Sougata Roy kutató, aki megkapta ezt a támogatást, óriási lehetőségeket lát a jövőben az atomenergiában. „Az egyik legfontosabb dolog, ami izgat a projektben, az az atomenergiával való munka.” – mondta Roy. „Ez a legnagyobb tiszta energiaforrás az Egyesült Államokban. Ez a károsanyag-kibocsátásmentes áram fontos a jövő szempontjából.”
Roy az Iowa Állami Egyetem gépészmérnöki adjunktusa és a támogatás segítségével additív gyártást fog használni atomreaktorok pajzsainak és alkatrészeinek gyártásához. A professzor a DREAM-TEAM projektnek nevezi törekvését: „Átfogó ökoszisztéma fejlesztése volfrám additív gyártásához extrém alkalmazásokhoz és menedzsmenthez”.
A négyéves ösztöndíjjal, Roy Yachao Wanggal, az Észak-Dakotai Egyetem gépészmérnök-asszisztensével, valamint az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának három másik laboratóriumának kutatóival fog dolgozni.
Miért a 3D nyomtatott volfrám? A wolfram kiemelkedően ellenáll a hőnek, de ellenáll a nagyenergiájú neutronsugárzás hatására bekövetkező eróziónak is és alacsony radioaktív tríciumot tart meg. Ezek a tulajdonságok ideálissá teszik az atomreaktorok számára, de kihívást jelentő tulajdonságai miatt a DREAM-TEAM kutatói a hagyományos módszerek helyett a volfrám 3D nyomtatással történő feldolgozását próbálják ki. Lézeres, porral fúvott irányított energialerakást (DED fémnyomtatás) alkalmaznak, amely során lézerrel megolvasztják a volfrámport, miközben a fémet rétegről rétegre oxigénkontrollált környezetben nyomtatják, azaz mondhatjuk, hogy hegesztik.
Tudjon meg többet a fémnyomtatási eljárásokról a FreeDee weboldalán!
