Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC) ha adoptado dos impresoras 3D de la empresa de tecnología de fabricación aditiva Desktop Metal para formar carburo de silicio de grado nuclear para su uso en su innovador combustible nuclear completamente microencapsulado de cerámica (FCM).
Los pellets de combustible FCM contienen praticles TRISO-mostrados en azul-encerrados en carburo de silicio (Imagen: USNC)
Las impresoras son de la línea X-Series de Desktop Metal de sistemas de inyección de aglutinantes. USNC planea adoptar dos máquinas más a finales de este año, dijo Desktop Metal.
El combustible FCM de USNC, que la compañía tiene la intención de utilizar en su Micro Reactor Modular (MMR), incorpora partículas de combustible TRISO (oxicarburo de uranio tristructural isotrópico) encerradas en una matriz de carburo de silicio. Según un estudio de caso realizado por Desktop Metal, la aplicación de impresoras 3D de chorro de aglomerante facilita un paso clave en la fabricación del combustible.
Binder jet Impresión 3D inkjets un aglutinante en un lecho de partículas de polvo como metal, arena o cerámica para crear una parte sólida, una capa fina a la vez, sin la necesidad de las herramientas duras utilizadas en los métodos tradicionales de procesamiento de cerámica técnica. Además, a diferencia de los procesos de impresión 3D que se basan en altas temperaturas durante el proceso de deposición para fundir las partículas de metal para conectarlas, todo el proceso se lleva a cabo a bajas temperaturas: una consideración importante para el carburo de silicio, que tiene un alto punto de fusión.
La impresión directa desde archivos de diseño digital sin la necesidad de herramientas permite que los diseños se repitan rápidamente y permite la creación de formas únicas que de otra manera no se pueden fabricar.
"Binder jetting es un proceso de bajo costo, alto rendimiento y confiable para nuestra compleja producción en serie", dijo Kurt Terrani, vicepresidente ejecutivo de la División Core de USNC. "La capacidad de materiales avanzados de las máquinas de la Serie X es fundamental para nuestro enfoque innovador en el diseño de combustible".
Una impresora de formato pequeño de la serie X, InnoventX, ya está instalada en las instalaciones de USNC en Salt Lake City, Utah, y la matriz de combustible nuclear ha sido desarrollada para ser ampliada en los sistemas X25Pro y X160Pro más grandes.
A principios de este año, UNSC licenció un proceso de impresión 3D para la fabricación de carburos cerámicos refractarios utilizando la impresión por chorro de aglomerante combinada con infiltración de vapor químico del Laboratorio Nacional de Oak Ridge. También ha anunciado que planea comenzar sus operaciones a finales de este año en una planta piloto de fabricación en Oak Ridge, Tennessee, donde el polvo de uranio será procesado en partículas de combustible TRISO.
El MMR de USNC es un reactor térmico de 15 MW y un reactor eléctrico de alta temperatura refrigerado por gas de 5 MW que actualmente está en proceso de autorización en Canadá y Estados Unidos. Global First Power planea construir y operar una unidad MMR en Chalk River Laboratories en Canadá para 2026.
Investigado y escrito por World Nuclear News
