Los laboratorios nacionales de Oak Ridge e Idaho presentan unos recipientes a presión impresos en 3D mediante la WAAM
El objetivo de las dos instituciones del Departamento de Energía es validar una serie de componentes con los datos recopilados durante la impresión para suprimir los ensayos de la fase de posproducción
El Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) y el Laboratorio Nacional de Idaho (INL) han unido sus fuerzas en un proyecto dirigido a ampliar la cadena de suministro de recipientes a presión del país mediante la fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM). Ambos centros exhibieron un modelo de demostración durante el evento Materials and Manufacturing Innovation Days (M2IND) impreso en una aleación de acero de grado nuclear con la plataforma MedUSA del ORNL, la cual dispone de tres brazos robóticos y emplea hilo de metal fundido para fabricar componentes de gran tamaño.
El INL ha aportado su experiencia en el ámbito de los reactores nucleares y la inteligencia artificial, mientras que el ORNL ha contribuido con sus estudios sobre la fabricación aditiva y el uso de la Manufacturing Demonstration Facility.
«El INL y sus socios de la industria van a acelerar el desarrollo de nuevos diseños de reactores y sistemas de fabricación mediante las herramientas de IA», asegura Shannon Bragg-Sitton, directora adjunta del Área de Ciencias y Tecnologías de la Energía y el Medio Ambiente del Laboratorio Nacional de Idaho.
«La ventaja que convierte al ORNL en una institución única es nuestra capacidad de combinar la ciencia de primer nivel con las posibilidades que ofrece la Manufacturing Demonstration Facility para lograr que la innovación pase de la fase de investigación a tener un impacto en el mundo real», explica Robert Wagner, director adjunto del Área de Ciencias y Tecnologías de la Energía del ORNL.
Los investigadores trabajan para conseguir lo que denominan recipientes a presión «validados desde el momento de su fabricación»; es decir, componentes cuya conformidad se evalúa a partir de los datos recogidos durante el propio proceso de impresión, en lugar de tener que someterlos a ensayos tras la producción.
«El objetivo es obtener unos componentes para recipientes a presión que podamos validar desde el momento de su fabricación utilizando los datos recopilados durante la impresión, lo que nos permitirá garantizar que sean idóneos para entornos extremos», afirma Patxi Fernández-Zelaia, investigador principal del ORNL.
«Este proyecto aprovecha la experiencia de ambos laboratorios para aunar la IA y la ciencia de datos con la impresión 3D, de modo que podamos evaluar el rendimiento de una pieza en tiempo real y no únicamente tras la fase de producción», señala Jorgen Rufner, responsable del grupo de fabricación avanzada del INL.
En julio, la plataforma MedUSA imprimió un recipiente a presión nuclear de pequeñas dimensiones, mientras que en junio el microreactor R1 Mark-0 de Antares Nuclear Inc. alcanzó la criticidad en el INL. Ambos laboratorios aplican ahora el mismo planteamiento a la fabricación de unos soportes para sensores de neutrones destinados a las instalaciones de Antares, aunque sus aplicaciones abarcan el refinado químico, la industria del petróleo y gas, la de la defensa y la aeroespacial.
