Investigadores del Argonne National Laboratory analizan aceros inoxidables fabricados con manufactura aditiva, como el 316L y el acero A709, para aplicaciones en reactores nucleares. Utilizan tecnologías como laser powder bed fusion (LPBF) para imprimir estos metales y luego los someten a tratamientos térmicos que mejoran su microestructura, con mayor densidad de dislocaciones y precipitados, lo que potencia su resistencia mecánica, especialmente a altas temperaturas.


Pruebas bajo condiciones reales de reactor

El equipo realiza pruebas en ambientes similares a los reactores de agua ligera, estudiando fenómenos críticos como fatiga, corrosión bajo tensión, crecimiento de grietas y desempeño a temperaturas elevadas. En algunos casos los aceros impresos muestran rendimientos superiores al acero forjado tradicional, sobre todo después del tratamiento térmico adecuado.

Microestructura y comportamiento frente a la irradiación

Uno de los hallazgos clave es que la microestructura inicial del acero impreso difiere bastante de los aceros convencionales. Se observan células de dislocaciones y distribución no homogénea de elementos. Cuando estos materiales son irradiados, se acumulan defectos en las fronteras entre células de dislocación, lo que influye en fenómenos como el hinchamiento y la formación de vacíos. Estas diferencias son esenciales para predecir la vida útil de componentes nucleares.

Desafíos y pasos hacia la certificación

Aunque los resultados son prometedores, aún queda un camino hacia la aceptación regulatoria. Es necesario demostrar que estos materiales mantengan integridad estructural durante décadas, bajo radiación, vibraciones, corrosión y ciclos térmicos. El control de defectos entre capas, la reproducibilidad en producción y el desempeño en condiciones extremas son puntos críticos. Argonne contribuye con datos para facilitar normativas que regulen el uso de estos componentes AM en reactores nucleares.

Quien diría que imprimir acero 3D no es solo para figuras decorativas, pronto podría estar conteniendo radiación nuclear. Eso sí, mejor no pedirle a la inteligencia artificial que también instale el reactor. Aunque si esta ha soportado las manos de Homer Simpson, puede con todo.