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Teile für Fusionsreaktor in China 3D-gedruckt

Weltweit wird fieberhaft an Fusionsreaktoren geforscht. Mit ihnen könnten die Energieprobleme der Zukunft gelöst werden. Doch es werden zahlreiche hochkomplexe Bauteile benötigt – ideale Voraussetzungen für 3D-Druck.

Bei Fusionsreaktoren werden Teilchen aufeinander geschossen und verbinden sich zu einem neuen größeren Teilchen. Dabei ensteht eine große Menge von Energie, die dann genutzt werden kann. Das selbe Prinzip findet auch in der Sonne Anwendung. Seit den 1960er Jahren wird an Fusionsreaktoren geforscht, das Ziel der nutzbaren Fusionsenergie rückt jedoch nur sehr langsam näher. Aktuell konzentriert sich die Forschung auf Tokamaks und Stellaratoren. Das weltweit größte Forschungsprojekt dazu stellt ITER da. Dieser Forschungsreaktor bringt jedoch ganz neue Probleme mit sich. Die hohe Komplexität vieler Einzelteile ist ein wahrer Kostentreiber für das Projekt geworden.

Mit 3D-Druck könnten Bauteile möglicherweise deutlich günstiger Hergestellt werden. Daher testet China derzeit 3D-gedruckte Bauteile für Fusionsreaktoren. Zum Einsatz kommt dabei SLM (selektives Laserschmelzen), ein Verfahren bei dem Metallpulver mittels Laser aufgeschmolzen wird. Das selbe Verfahren findet auch in der Medizin und Luft und Raumfahrt Anwendung.

Eine Forschungsgruppe des Institute of Nuclear Energy Safety Technology (INEST) hat einen erstes Modul zum Test 3D-gedruckt. Dabei handelt es sich um einen der Hauptbestandteile eines Fusionsreaktors. Das so aus CLAM Stahl (China Low Activation Martensitic Stahl) hergestellte Modul erfüllte dabei alle Anforderungen. In Zukunft soll CLAM Stahl der Hauptbestandteil des helium-cooled ceramic breeder (HCCB) des ITER sein. Möglicherweise werden also für ITER schon erste 3D-gedruckte Bauteile eingesetzt.

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