Die Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC) hat zwei 3D-Drucker der X-Serie von Desktop Metal erworben. Diese sollen innovative Brennstoffdesigns für eine neue Generation fortschrittlicher Kernreaktoren ermöglichen. Außerdem plant das USNC weitere 3D-Drucker anzuschaffen und den Einsatz additiver Fertigung auszuweiten.

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Die Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC) hat laut einer Pressemitteilung zwei 3D-Drucker der Binder-Jet-Systeme der X-Serie von Desktop Metal übernommen. Wir haben erst vor wenigen Tagen darüber berichtet, dass Desktop Metal nach der Übernahme von ExOne die X-Serie aktualisiert und in sein Portfolio integriert hat.

Die professionellen 3D-Drucker können fortschrittliche Materialien wie Siliziumkarbid drucken und sollen Designs für innovative Brennstoffe für eine neue Generation von Kernreaktoren ermöglichen.

Dr. Kurt Terrani, Executive Vice President der Core Division von USNC, sagt dazu:

„Binder Jetting ist ein kostengünstiges, ergiebiges und zuverlässiges Verfahren für unsere komplexe Serienproduktion. Die fortschrittliche Materialfähigkeit der Maschinen der X-Serie ist von grundlegender Bedeutung für unseren innovativen Ansatz beim Kraftstoffdesign.“

Additive Fertigung bei der USNC

Das USNC entwickelt Mikroreaktoren und Kernkrafttechnologien und setzt seit einiger Zeit auch auf 3D-Druck. Anfang 2022 meldete das USNC, dass das Verfahren des ORNL zum 3D-Druck von Komponenten für Kernreaktoren erfolgreich zertifiziert wurde. Das Verfahren nutzt einen chemischen Dampfinfiltrationsprozess und den Binder-Jet-3D-Druck. Diese Kombination soll eine effizientere Fertigung komplexer Reaktorkomponenten als bisher ermöglichen.

Mit den beiden Systemen aus der X-Serie will das USNC seine Fähigkeiten bei der Umwandlung von nuklearem Siliziumkarbid in Formen verbessern, die ein Kernbrennstoffpartikel sicher umgeben können. Das ist ein Schlüsselelement seiner vollkeramischen mikroverkapselten (FCM) Brennstoff-Innovationstechnologie. Zuverlässige und sichere Mikromodulreaktoren (MMR) sollen die Energiesysteme von USNC betreiben. Der InnoventX ist bereits in der Anlage von USNC in Utah installiert. Das Unternehmen arbeitet daran, die Kernbrennstoffmatrix der nächsten Generation auf die größeren X25Pro- und X160Pro-Systeme zu skalieren. Das USNC plant zwei weitere Maschinen zu erwerben, um die Konstruktionskapazitäten für Kernbrennstoffe auszubauen.

Komponenten in 3D-gedruckt
Mit den beiden Systemen aus der X-Serie will USNC seine Fähigkeiten bei der Umwandlung von nuklearem Siliziumkarbid in Formen verbessern (Bild © Business Wire).

Ultra Safe Nuclear über seine Arbeit

Dr. Kurt Terrani erklärt:

„Ultra Safe Nuclear ist auf dem neuesten Stand des Kernbrennstoff- und Reaktordesigns und leistet Pionierarbeit bei neuen Fortschritten in Sicherheit und Leistung. Das Hochfahren einer neuen Generation von Mikroreaktoren stellt einen Wendepunkt in der kohlenstofffreien Energieerzeugung in den USA und weltweit dar. Wir haben ein Design für einen passiv sicheren Reaktor entwickelt, sodass Sie keine Betonkuppel, Sperrzone oder großes Wasserreservoir benötigen, da er von Natur aus sicher ist. Wir nutzen einen hochtemperaturbeständigen Brennstoff mit mehreren inhärenten Barrieren gegen die Freisetzung von Strahlung im Zentrum unseres Reaktorsystems. Das ist die Essenz des Ultra Safe Nuclear-Ansatzes.“

Terrani ergänzt:

„Viele additive Fertigungsmethoden beruhen auf einem Hochtemperaturprozess während der Abscheidung. Bei Metallen schmelzen sie die Partikel, um sie miteinander zu verbinden. Mit dem hohen Schmelzpunkt von Siliziumkarbid ist das jedoch nicht möglich. Die Binder-Jet-Technologie ist einzigartig, weil sie sich wirklich auf die physikalischen Eigenschaften der Leistung stützt und im Wesentlichen unabhängig von der chemischen und Phasenstruktur des Materials ist. So können wir hochreines, hochkristallines Carbid-Ausgangsmaterialpulver, Nuklearqualitätspulver, auswählen und die wirklich komplexen Geometrien formen, was vorher nicht möglich war.“

USNC Mikroreaktor

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