UKAEA affida a Kingsbury e Additure la fornitura di tecnologie AM per la fusione nucleare
Il UK Atomic Energy Authority (UKAEA) ha nominato due realtà britanniche, Kingsbury e Additure, come partner per l’implementazione di soluzioni di manifattura additiva a supporto dei suoi programmi di ricerca sulla fusione. L’obiettivo è sviluppare componenti in grado di resistere alle sollecitazioni estreme tipiche dei reattori a fusione, grazie all’impiego di leghe refrattarie, e introdurre nel processo industriale materiali e geometrie finora difficili da ottenere con metodi tradizionali.
Installazione del sistema DMLS SLM 280 2.0
Kingsbury, fornitore di apparecchiature ingegneristiche, e Additure, specializzata in additive manufacturing su metallo, provvederanno all’installazione di un sistema SLM Solutions SLM 280 Production Series 2.0 presso i laboratori UKAEA. Questa macchina, dotata di fusione laser a letto di polvere (LPBF), supporta velocità di costruzione superiori del 80% rispetto a impianti mono‐laser e integra funzioni quali il setaccio automatico della polvere e un sistema di raffreddamento avanzato, elementi fondamentali per trattare materiali refrattari come il tungsteno e le leghe a base di rame.
Sviluppo di componenti in tungsteno
Un’area di ricerca cruciale riguarda l’utilizzo di tungsteno stratificato con rame o altri metalli, per realizzare parti con elevata resistenza termica e buon coefficiente di scambio. UKAEA e i suoi ingegneri studieranno l’interazione tra design e parametri di processo, con l’obiettivo di definire dataset materiali che verranno resi disponibili a partner industriali e accademici nel settore della fusione commerciale.
Formazione tecnica e accompagnamento
Oltre al solo avvio macchina, Additure fornirà un programma di training specialistico per i team di ricerca, materiali e progettazione di UKAEA. Le sessioni includeranno:
-
Installazione e calibrazione del sistema SLM 280 2.0;
-
Ottimizzazione del layout dei pezzi e dei cicli di stampa;
-
Utilizzo di volumi di costruzione riscaldati per migliorare l’adesione e ridurre le deformazioni;
-
Strategie per il design di strutture complesse, orientate alle prestazioni termiche e meccaniche richieste dalla fusione.
Visione industriale e sfide di scala
Secondo Will Priest, Business Development Manager di Additure, l’integrazione di un ecosistema AM completo consentirà a UKAEA di sperimentare soluzioni di fabbricazione in grado di scalare fino alla produzione di componenti di taglia elevata per il programma di fusione energetica del Regno Unito. Roy Marshall, responsabile delle operazioni di UKAEA, sottolinea l’importanza del supporto della supply chain per rendere commercialmente sostenibili processi altrimenti limitati alla fase di laboratorio.
Prospettive future e tecnologie emergenti
Accanto al progetto SLM 280 2.0, UKAEA osserva con interesse il progresso delle tecniche di beam shaping per LPBF, sviluppate da istituti come il Fraunhofer ILT e da aziende quali Aconity3D ed Equispheres. Questi sistemi, impiegando profili laser modulati, permettono di ridurre l’eccesso di calore e lo spruzzo di materiale durante le lavorazioni ad alta velocità, aprendo la strada a build rate superiori ai 400 cm³/ora per laser e a una migliore qualità superficiale dei componenti stampati.
