Licenze ORNL ExOne su parti di stampa 3D per la diffusione di neutroni
È sempre entusiasmante vedere il lavoro di attori del settore dinamico che si fondono, come nell’ultimo accordo tra l’ Oak Ridge National Laboratory (ORNL) del Dipartimento dell’Energia ed ExOne , che ora consente a quest’ultima con sede in Pennsylvania di utilizzare la tecnologia di stampa a getto di metallo 3D, uno dei nuovi metodi del laboratorio.
Dotato della licenza per utilizzare la nuova tecnica di ORNL per la stampa 3D , ExOne ha in programma di fabbricare un composito metallico leggero sviluppato per lo scattering di neutroni. Questo tipo di esercizio consente all’utente di raccogliere dati su atomi e strutture, offrendo misurazioni accurate e definizione dei fasci di neutroni in generale.
“Il nostro lavoro sui collimatori si è concentrato sul tungsteno infiltrato con rame per l’uso in macchine a raggi X, tomografia computerizzata o TC, scansioni e macchine per imaging a risonanza magnetica o risonanza magnetica”, ha affermato Dan Brunermer, membro tecnico di ExOne. “La tecnologia che abbiamo concesso in licenza da ORNL ci consentirà di costruire collimatori per lo scattering di neutroni e che richiede un mix specializzato di materiali e post-elaborazione.”
Sia ExOne che ORNL condividono ampie conoscenze nella produzione additiva con il metallo; qui, i ricercatori ORNL hanno creato un metodo per la stampa a getto di legante con il carburo di boro, un tipo di ceramica che viene infusa con alluminio, risultante in un composito di matrice metallica B 4 C – Al. Non sorprende che i prototipi iniziali per i collimatori siano stati prodotti su una stampante a getto di legante ExOne in loco presso il Dipartimento di dimostrazione di produzione del Dipartimento dell’energia presso ORNL. Sono stati quindi testati con strumenti di scattering di neutroni effettivi presso la sorgente di neutroni di spallazione ORNL e il reattore di isotopi ad alto flusso.
Al momento della valutazione, i risultati hanno mostrato che i prototipi hanno completato la loro missione di spingere i neutroni in una “traiettoria stretta”, raccogliendo anche altri che potrebbero essersi allontanati dal percorso previsto, offrendo accurate misurazioni scientifiche.
“Lavorare un collimatore attraverso la produzione tradizionale è piuttosto impegnativo e costoso”, ha dichiarato David Anderson, co-inventore e ingegnere dello strumento di diffusione dei neutroni di ORNL. “Ma sono necessari per ridurre la radiazione di neutroni di fondo negli strumenti di diffusione dei neutroni. La maggior parte degli strumenti di scattering di neutroni, compresi quelli di SNS e HFIR, li hanno ”.
Sfruttando i classici vantaggi della stampa 3D e dei processi AM, ExOne spera di produrre nuovi collimatori più convenienti per gli scienziati di tutto il mondo che studiano le linee di fasci di neutroni. Con la linea di fondo significativamente ridotta per la produzione dei dispositivi, l’obiettivo è che gli utenti dispongano di un nuovo collimatore personalizzato per ogni esperimento eseguito.
“Quando iniziano a vedere i collimatori specifici dell’esperimento e come hanno il potenziale per migliorare i risultati dei test, speriamo di vedere il design, l’ordine e la fabbricazione di questi dispositivi diventino la norma e non l’eccezione”, ha detto Brunermer. “La nostra collaborazione continua a dimostrare il suo valore per l’industria manifatturiera con il risultato di progetti come questi. Vantaggi per ExOne, avvantaggia i clienti di questi collimatori e restituisce denaro al contribuente americano “.
