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Avances en los Azulejos de Tungsteno Impresos en 3D para Reactores de Fusión
Redactado con inteligencia artificial. Traducción automática del inglés.
Un equipo de investigación ha probado con éxito azulejos de tungsteno impresos en 3D en condiciones de plasma en el tokamak DIII-D en Estados Unidos. Esta innovación busca mejorar la fabricación de componentes para reactores de fusión, abordando los desafíos del uso de tungsteno debido a sus complejos requisitos de conformado.
Pruebas Innovadoras de Componentes de Tungsteno
La fabricación aditiva está logrando avances significativos en la producción de componentes de tungsteno para reactores de fusión. Un esfuerzo de investigación colaborativa que involucra a la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NC State), el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) y JEOL ha llevado a la exitosa instalación y prueba de azulejos de tungsteno impresos en 3D dentro del tokamak DIII-D, una destacada instalación de investigación en Estados Unidos.
El Papel del Tungsteno en los Reactores de Fusión
El tungsteno es un material preferido para los componentes expuestos al plasma en los reactores de fusión, principalmente debido a su alto punto de fusión y su capacidad para soportar temperaturas extremas. A pesar de sus ventajas, la fabricación de tungsteno en formas intrincadas sigue siendo un desafío con los métodos tradicionales. Para superar estos obstáculos, los investigadores desarrollaron una técnica de fusión por lecho de polvo con haz de electrones (EB-PBF), que les permite fundir el polvo de tungsteno capa por capa en un entorno de vacío controlado.
Ampliación de la Producción
El proyecto se expandió a partir de pruebas exitosas anteriores de muestras más pequeñas de tungsteno, que habían soportado altos flujos de calor. Los nuevos azulejos de tamaño completo medían aproximadamente 140 × 130 milímetros, un aumento significativo respecto a las muestras anteriores. La colaboración con JEOL, que proporcionó el sistema de gran formato JAM-5200EBM, permitió la producción de varios diseños de azulejos que cumplían con especificaciones estrictas. El conformado y acabado final fueron realizados por investigadores de NC State para garantizar superficies de alta calidad.
Perspectivas Futuras
En julio de 2026, los azulejos de tungsteno fueron instalados en el divertor inferior del DIII-D como parte de la Campaña de Pruebas de Azulejos. Pasaron por pruebas extensivas a través de múltiples descargas de plasma, y los próximos pasos implican la obtención de imágenes detalladas y el análisis de los azulejos para evaluar su condición después de la exposición. Este avance en la fabricación aditiva de tungsteno podría allanar el camino para una producción más eficiente de componentes en reactores de fusión, como señalaron investigadores como Michael Kirka y Tim Horn.