英國原子能管理局(UKAEA)已在其最近開放的中央支持設施(CSF)啟用兩臺增材制造(或3D打印)機器，采用互補方法制造未來聚變機器組件。

核聚變在未來全球低碳能源發展中作用關鍵，但未來核聚變電站組件需在極端溫度、高中子負載和強磁場等復雜且具挑戰性的條件下運行，這要求其具備復雜的材料組合和精密的工程設計。增材制造適合小批量生產設計復雜的材料，未來每臺核聚變機將高度個性化，需定制組件，因此UKAEA相信3D打印技術在未來核聚變領域將發揮重要作用，可降低精密制造成本。目前，UKAEA已委托這兩臺機器演示兩種互補的3D打印方法用于生產核聚變組件。

其中，Freemelt公司制造的eMELT電子束粉末床熔合(E - PBF)增材制造設備，將利用電子束技術把鎢粉末熔合成密度幾乎達100%的固體部件，用于將鎢層壓到銅鉻鋯合金、不銹鋼以及專為熔合設備開發的特殊鋼材Eurofer 97等其他材料上。SLM280(選擇性激光制造)由尼康SLM公司制造、Kingsbury Machine Tools公司提供并由Additure公司支持，將用于試驗生產具有復雜幾何形狀和材料組合的部件，這些部件對核聚變電站的成功至關重要。

這兩種3D打印技術都將支持制造在運行生命周期內會暴露于極端溫度的面向等離子體的部件，還能減少對焊接等傳統技術的依賴，從而減少制造工序和連接工藝的數量。

UKAEA制造、安裝和維護運營主管Roy Marshall稱，未來的聚變發電廠將需要數千個甚至數百萬個具有復雜幾何形狀的組件以承受聚變環境的極端條件，增材制造對大規模開發這些部件實現商業化核聚變至關重要。UKAEA委托兩臺互補的增材制造機器，旨在證明聚變組件可在生產規模上打印，使聚變行業能開發原本在商業上無法實現的組件，且與傳統制造方法相比，這些機器能更高效地生產零件和幾何形狀。許多公司擁有電子束機或選擇性激光制造技術，但同時具備這兩種能力并能大規模生產零部件，在聚變行業尚屬首次。

Freemelt歐洲、中東和非洲地區經理Viktor Valk表示，很榮幸支持UKAEA推進聚變能商業化的重要工作，eMELT工業設備用于生產聚變能機器中暴露于極端條件下的鎢等離子體組件，是E - PBF技術在聚變能開發應用中的重要一步。尼康SLM解決方案英國和北歐地區業務總監Christoph Barefoot稱，聚變代表能源未來，需大膽創新和值得信賴的合作，尼康SLM很榮幸以行業領先的選擇性激光熔化技術支持UKAEA使命，幫助制造復雜、高性能的聚變組件，使其更具可擴展性，這一里程碑讓商業化聚變及更可持續的未來更近一步。

聚變支持中心(CSF)將這項技術與專用車間整合到一座建筑中，與UKAEA的制造支持團隊和特殊技術小組一起，促進制造團隊間協作并為聚變研發提供支持。目前，UKAEA正致力于為未來聚變能源工廠至關重要的大規模生產尋找商業合作伙伴。兩臺機器現在將開始生產高難度幾何形狀，進行實驗探索增材制造材料的特性，隨后將進入鎢和銅鉻鋯層壓制造的初始階段。

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