El Laboratorio Nacional Oak Ridge crea la primera cápsula impresa en 3D para uso en reactor de pruebas
El Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) ha diseñado, impreso y probado con éxito una cápsula de muestras para su Reactor de Isótopos de Alta Fluencia (HFIR). Este hito marca un avance significativo para la fabricación aditiva, que permite crear, personalizar y calificar formas complejas de manera más rápida y a un costo menor que los métodos de fabricación tradicionales.
Las cápsulas de conejo en la investigación nuclear
Las cápsulas de muestra, comúnmente conocidas como cápsulas de conejo, se utilizan en la investigación de materiales y combustibles nucleares para contener experimentos que se someten a irradiación en un reactor de prueba.
Para demostrar que la fabricación aditiva podría producir y calificar una cápsula de conejo para su uso en un reactor, ORNL utilizó una impresora de cama de polvo láser para imprimir una cápsula de acero inoxidable, que luego fue ensamblada, cargada y sellada.
Pruebas exitosas en el reactor
La cápsula fue insertada en el HFIR durante casi un mes, donde soportó con éxito los efectos del entorno de alta fluencia de neutrones del reactor. Este logro es un paso importante para demostrar que la fabricación aditiva puede usarse para desarrollar y calificar componentes especializados que no pueden ser fabricados de manera convencional.
“Este es un paso importante hacia la demostración de que la fabricación aditiva puede usarse para desarrollar y calificar componentes especializados que no pueden ser mecanizados convencionalmente”, comentó Richard Howard, líder del grupo de ingeniería de irradiación de ORNL.
Mirando hacia el futuro
El equipo de investigación de ORNL llevará a cabo una evaluación post-irradiación de la cápsula de conejo fabricada aditivamente este invierno. Se espera que las pruebas exitosas de la cápsula allanen el camino para el uso de otros componentes fabricados aditivamente en aplicaciones críticas de seguridad dentro de la comunidad de energía nuclear y en otras industrias altamente reguladas que tienen estándares rigurosos de composición de materiales, diseño y calificación.
El Potencial de la fabricación aditiva
El equipo que creó la cápsula de conejo impresa en 3D planea aprovechar la flexibilidad geométrica que ofrece la fabricación aditiva para crear diseños más complejos con características únicas que son difíciles de fabricar convencionalmente.
Este trabajo ha sido apoyado por el programa de Tecnologías Avanzadas de Materiales y Fabricación del Departamento de Energía de los Estados Unidos, que tiene como objetivo acelerar la comercialización de nuevos materiales y tecnologías de fabricación a través de demostraciones y despliegues.