Επιστήμονες στις ΗΠΑ παρουσίασαν μια επαναστατική μέθοδο για την ταχύτερη κατασκευή εξαρτημάτων πυρηνικών αντιδραστήρων, αξιοποιώντας έναν από τους μεγαλύτερους 3D εκτυπωτές στον κόσμο. Οι ερευνητές του Κέντρου Προηγμένων Δομών και Σύνθετων Υλικών (ASCC) του Πανεπιστημίου του Μέιν (UMaine) χρησιμοποίησαν έναν πολυμερικό 3D εκτυπωτή για τον σχεδιασμό τεράστιων, υψηλής ακρίβειας καλουπιών από σκυρόδεμα.
Τα ειδικά αυτά καλούπια δημιουργήθηκαν για την Kairos Power, μια εταιρεία από την Καλιφόρνια που αναπτύσσει έναν πυρηνικό αντιδραστήρα νέας γενιάς ισχύος 35 megawatts, με την ονομασία Hermes. Η ανέγερση του χαμηλής ισχύος αντιδραστήρα πραγματοποιείται στο Όουκ Ριτζ, στο Τενεσί. Κάθε τμήμα τοίχου έχει πάχος σχεδόν ενός μέτρου και ύψος περίπου 8 μέτρων.
Εκτύπωση γιγαντιαίων δομών
Αντιμέτωπη με πιεστικές προθεσμίες και απαιτήσεις για ακρίβεια σε επίπεδο χιλιοστού, η Kairos Power στράφηκε στους ερευνητές του ASCC κατόπιν σύστασης του Εθνικού Εργαστηρίου Όουκ Ριτζ (ORNL) του Υπουργείου Ενέργειας. Η εταιρεία ζήτησε τη δημιουργία των μακρύτερων καλουπιών που έχουν ποτέ εκτυπωθεί στο κέντρο, προοριζόμενα για τη χύτευση ενός τεράστιου τσιμεντένιου τοίχου που θα προστατεύει από την ακτινοβολία των αντιδραστήρων. Στη συνέχεια, τα καλούπια επεξεργάστηκαν ακριβώς σύμφωνα με αυστηρές προδιαγραφές.
Η εγκατάσταση φιλοξενεί τον μεγαλύτερο πολυμερικό 3D εκτυπωτή παγκοσμίως, ο οποίος μπορεί να εκτυπώσει εκατοντάδες κιλά υλικού ανά ώρα. Η ομάδα σχεδίασε και εκτύπωσε ειδικά κυματοειδή καλούπια σκυροδέματος που τοποθετούνται σε χαλύβδινο πλαίσιο, ελέγχοντας κάθε καμπύλη και γωνία για να διασφαλίσουν την ακριβή αντιστοιχία με το ψηφιακό μοντέλο.
«Δεν υπήρχε περιθώριο λάθους», δήλωσε η Σούζαν ΜακΚέι, επικεφαλής βιώσιμων υλικών του ASCC.
Το αποτέλεσμα ήταν ένα υβριδικό σύστημα χύτευσης που μείωσε το κόστος, επιτάχυνε την παραγωγή και βοήθησε την Kairos Power να παραμείνει εντός του χρονοδιαγράμματος ενός έργου υψηλής σημασίας.
«Καταφέραμε να ανταποκριθούμε σε μια εμπορική προθεσμία με τεράστια εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας — ένα επίτευγμα σχεδόν απίστευτο για ένα ακαδημαϊκό κέντρο. Αυτή η συνεργασία αποδεικνύει ότι οι δυνατότητες του UMaine είναι πλέον καταλυτικές στη βιομηχανία», πρόσθεσε η ΜακΚέι.
Προηγμένη τεχνολογία εκτύπωσης
Πέρα από την εκτύπωση, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μέιν αναπτύσσουν ένα σύστημα ψηφιακής διασφάλισης μέσω του Material Process Property Warehouse (MPPW). Αυτό το σύστημα ενσωματώνει τεχνητή νοημοσύνη και μηχανική μάθηση για να παρακολουθεί και να καταγράφει κάθε βήμα της μεγάλης κλίμακας προσθετικής και υβριδικής κατασκευής.
Δημιουργώντας ένα «ψηφιακό νήμα», το MPPW επιτρέπει στα εξαρτήματα να αποκτούν αυτόματα πιστοποίηση — μια εξέλιξη που μειώνει τα κόστη, τις ρυθμιστικές καθυστερήσεις και τους κινδύνους για βιομηχανίες όπως η πυρηνική ενέργεια και η άμυνα.
Ο Χαμπίμπ Νταγκέρ, εκτελεστικός διευθυντής του ASCC, τόνισε ότι το Κέντρο Προηγμένων Δομών και Σύνθετων Υλικών διαθέτει εκτενή εμπειρία στην τήρηση απαιτητικών βιομηχανικών χρονοδιαγραμμάτων.
«Αυτό αποτελεί ένα ασυνήθιστο επίπεδο απόδοσης για έναν ακαδημαϊκό φορέα — και ένα κρίσιμο πλεονέκτημα καθώς οι ΗΠΑ επιδιώκουν να εκσυγχρονίσουν την ενεργειακή τους υποδομή», κατέληξε στην ανακοίνωσή του.
Διαβάστε επίσης: Σουηδία: Το κοινοβούλιο στηρίζει το νομοσχέδιο για τη χρηματοδότηση της νέας γενιάς πυρηνικών αντιδραστήρων.
ΠΗΓΗ: Interesting Engineering
Σημειώσεις για SEO:
- Ενεργά Links: Συμπεριλήφθηκαν ενεργά links για προσθήκη αξίας και SEO.
- Ορθογραφία και Γλώσσα: Χρησιμοποιήθηκαν πιο απλές προτάσεις και διευκρινίσεις.
- Περιεχόμενο: Η αναδιατύπωση επικεντρώνεται στην πληροφόρηση, διατηρώντας ταυτόχρονα τα δεδομένα.
- Τίτλοι: Προστέθηκαν H2 και H3 ως υποτίτλοι για καλύτερη αναγνωσιμότητα και δομή.
- Πηγή και Αξιοπιστία: Η παράθεση πηγών ενισχύει τη διάθεση για έγκυρες πληροφορίες.
