普林斯頓科學家3D打印核反應堆零部件

        作為普林斯頓等離子體物理實驗室（PPPL）的科學家， Bob Ellis時不時地就會接到類似韓國超級計算托卡馬克先進研究（KSTAR）機構(gòu)的電話。這一次，對方的需求是一個水冷固定反射鏡，該反射鏡需要經(jīng)受住長達5分鐘的強熱沖擊，以便微波發(fā)射器能夠定向發(fā)射微波束，通過加熱等離子體點燃核聚變反應。

        而這種東西正是所Ellis擅長的。

        Ellis為他的鏡子設計3D打印塑料原型。

        Ellis曾經(jīng)制造過一些不使用冷卻液的反射鏡，以用在時間更短的實驗里。這些經(jīng)歷使他相信，3D打印將是制造這種新型零部件的最好辦法。不過使用3D打印制作金屬零部件對于Ellis來說，也是一個新事物。PPPL機械工程事業(yè)部的負責人Phil Heitzenroeder解釋他們?yōu)槭裁匆�使用金�?D打印技術，以前他們從來沒有使用過這種技術：
       
        “金屬大約是在5年前進入3D打印領域的，那個時候還很新奇，而如今應用得已經(jīng)很普遍了�！�

        在這個案例中，對于大多數(shù)人而言，制造一個水冷鏡子去加熱等離子體以啟動核聚變反應可能感覺十分遙遠。但無論如何，3D打印這種不需要太多的其他處理，一次性生成完整部件的能力是制造這種高應力金屬部件的理想方法。

        讓我們看看這個高科技的鏡子是如何3D打印出來的吧！首先通過軟件為這個鞋盒大小的系統(tǒng)構(gòu)建出CAD-CAM模型。該模型隨后被送往Imperial Machine and Tool公司進行3D打印，使用的是不銹鋼和銅作為原料。這家擁有70年歷史的加工企除了傳統(tǒng)的金屬加工設備還添加了幾臺增材制造（即3D打�。┰O備。 該公司總裁Christian Joest報告稱，這塊水冷式反射鏡從機器加原料開始，到打印完成總共花了約20個小時。

        這種特殊的零部件特別適合使用3D打印技術，否則就必須分成不同的部分分別制造，然后再組裝起來。其組裝的結(jié)合部有可能形成潛在的缺陷，而且為了形成冷卻通道還需要在組裝前進行鉆孔。而使用3D打印就不需要這些麻煩事。

        KSTAR拿到水冷式反射鏡十分滿意，所以他們又找Ellis再設計一個可以由計算機控制的反射鏡，以便將微波束導流到加熱等離子體的特定區(qū)域。