英国联盟研究使用3D打印制造核聚变部件
在英国，一个名为DIADEM的雄心勃勃的倡议已经启动。由诺丁汉大学领导的团队寻求应用增材制造来生产用于核聚变能源反应堆的金属部件。这一努力得到了EPSRC的Adventurous Manufacturing计划的经济支持，并将英国原子能局与该行业的几家企业联合起来。目标很明确：克服传统方法的障碍，创建能够在极端高温和高圧环境中承受的部件。🔬
DIADEM的核心：设计材料界面
DIADEM代表Design of Interfaces for Additively Engineered Metamaterials。其主要工作不仅仅是沉积金属，而是精确设计同一部件内不同材料相遇的接合部或边界。这对于构建具有特定属性的超材料至关重要，例如更高的耐热性和机械强度。3D打印允许逐层控制沉积，从而实现以前无法实现的几何形状和材料混合。
项目关键支柱：- 关注界面：研究增材制造部件中不同合金或材料之间接合区域的行为及其优化方法。
- 创建定制超材料：利用这一能力生成自然界中不存在的结构属性，专门适应核聚变的挑战。
- 突破几何限制：利用增材制造的设计自由度，实现改善热管理和结构性能的内外形状。
增材制造允许精确逐层沉积材料，从而开启以前无法实现的几何形状和材料组合的大门。
战略合作将技术带入现实世界
为了确保这一研究不局限于实验室，DIADEM整合了一流的工业伙伴。Rolls‑Royce、Manufacturing Technology Centre和Aerosint的参与确保了发现具有即时实际应用。这些组织带来了他们在先进合金、生产过程和能够同时处理多种材料的3D打印系统方面的深刻知识。
合作的优势：- 加速知识转移：大学、公共研究中心和工业之间的协同作用缩短了从概念到功能原型之间的路径。
- 关注工业应用：技术挑战被定义和解决，考虑其在未来商业核聚变电厂中的实施。
- 早期验证：开发的部件可以在与工业相关的环境和标准下进行测试和评估。
使核聚变能源可行的关键一步
最终挑战是巨大的：制造在核聚变反应堆的残酷条件下不会失效的部件，在那里传统材料达到了极限。这一项目证明，金属3D打印远不止于快速原型或装饰性部件。它被定位为最有前景且最复杂能源来源之一的关键赋能技术。DIADEM的工作不仅仅是制造，而是创新材料设计，以在地球上 containment一颗小星星。⚛️