{"id":82242,"date":"2025-06-05T18:00:26","date_gmt":"2025-06-05T16:00:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=82242"},"modified":"2025-06-05T16:36:08","modified_gmt":"2025-06-05T14:36:08","slug":"prototipado-estudio-energia-fusion-universidad-princeton-050620252","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/prototipado-estudio-energia-fusion-universidad-princeton-050620252\/","title":{"rendered":"El prototipado acelera la investigaci\u00f3n en energ\u00eda de fusi\u00f3n en la Universidad de Princeton"},"content":{"rendered":"

En el Laboratorio de F\u00edsica del Plasma de Princeton (PPPL, por sus siglas en ingl\u00e9s), la impresi\u00f3n 3D se ha convertido en una herramienta principal. El a\u00f1o pasado crearon la carcasa de un generador de estrellas<\/a> mediante esta tecnolog\u00eda. Y recientemente la universidad ha dado a conocer otro proyecto en el que han utilizado el prototipado<\/a> para acelerar el estudio de la energ\u00eda de fusi\u00f3n. En concreto, en la creaci\u00f3n de un tokamak esf\u00e9rico en el marco del experimento National Spherical Torus Experiment-Upgrade<\/em> (NSTX-U). Un ensayo de confinamiento magn\u00e9tico necesario para estudiar la energ\u00eda de fusi\u00f3n que promete ser una fuente de energ\u00eda limpia y pr\u00e1cticamente inagotable.<\/p>\n

En el centro de este experimento est\u00e1 el desarrollo de un tokamak esf\u00e9rico, un dispositivo que confina el plasma mediante campos magn\u00e9ticos. Adem\u00e1s, es una m\u00e1quina m\u00e1s eficiente y econ\u00f3mica que otros reactores y que podr\u00eda acelerar el desarrollo de las futuras plantas de fusi\u00f3n en el mundo. Para confirmar todas estas ventajas, el equipo del PPPL ha estado trabajando intensamente en su dise\u00f1o y ya se encuentra en las etapas finales. Sin embargo, antes de ensamblar el dispositivo real, recurrieron a la impresi\u00f3n 3D como herramienta para ensayar el montaje y anticipar cualquier error.<\/p>\n

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Cr\u00e9ditos: Michael Livingston \/ PPPL Communications Department.<\/p><\/div>\n

El prototipado en el estudio de la energ\u00eda de fusi\u00f3n<\/h2>\n

En un tokamak esf\u00e9rico, los imanes juegan un papel fundamental, generan campos magn\u00e9ticos ultra potentes para mantener el plasma contenido dentro del reactor. Uno de esos imanes es el im\u00e1n toroidal de campo (TF), una bobina de 19 pies capaz de transportar hasta 4 millones de amperios. Envolviendo al TF, como un muelle, se encuentran el im\u00e1n de calentamiento \u00f3hmico (OH), que ayuda a calentar el plasma generando corrientes el\u00e9ctricas dentro del reactor. Como estos componentes a\u00fan se est\u00e1n construyendo en Espa\u00f1a por la empresa Elytt Energy, el equipo del PPPL necesitaba una forma de preparar en ensamblaje con anticipaci\u00f3n. \u00bfLa soluci\u00f3n? Un modelo impreso en 3D del extremo superior del conjunto TF-OH.<\/p>

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El modelo, aunque es simple en apariencia, reproduce con exactitud las dimensiones del conjunto real. Esto les permite verificar, por ejemplo, el acomodo de 36 l\u00edneas de enfriamiento que emergen del extremo superior del im\u00e1n. Estas tuber\u00edas evitar\u00e1n el sobrecalentamiento cuando el plasma alcancen temperaturas extremas. El director del proyecto NSTX-U y subdirector adjunto de ingenier\u00eda del laboratorio, Dave Micheletti, declar\u00f3: \u00abEl uso de prototipos impresos en 3D ha sido fundamental para reducir los riesgos y acelerar nuestro calendario. Nos permite confirmar con certeza que los componentes encajar\u00e1n entre s\u00ed y elimina el riesgo de reprocesamiento una vez iniciado el montaje final. Ahorra tiempo y dinero\u00bb.<\/em><\/p>\n

El modelo TF-OH es solo uno de los m\u00e1s de 50 componentes impresos en 3D que se han utilizado en la preparaci\u00f3n del experimento. Desde soportes y estructuras auxiliares, hasta r\u00e9plicas de las barras colectoras de cobre, que distribuir\u00e1n energ\u00eda a otras bobinas, estas piezas han permitido anticipar problemas, ajustar dise\u00f1os y reducir el riesgo de errores durante el montaje final. Actualmente, los t\u00e9cnicos ya comenzaron a fabricar las barras reales utilizando una cortadora de chorro de agua en las instalaciones del laboratorio bas\u00e1ndose en las pruebas realizadas con las piezas impresas.<\/p>\n

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Otros componentes impresos en 3D que han servido en la preparaci\u00f3n del montaje del tokamak esf\u00e9rico. (Cr\u00e9ditos: equipo del NSTX-U \/ PPPL).<\/p><\/div>\n

En paralelo, en las instalaciones de Elytt Energy, se han usado los prototipos impresos para ensayar cada etapa de la construcci\u00f3n del im\u00e1n TF. Esto incluye desde su compactaci\u00f3n en cuatro secciones, hasta su encapsulado final con resina usando un proceso llamado impregnaci\u00f3n por presi\u00f3n de vac\u00edo (VPI), que crea una estructura s\u00f3lida y resistente a condiciones extremas.<\/p>\n

Lo que hace unos a\u00f1os habr\u00eda sido una simple maqueta hoy es una herramienta de ingenier\u00eda de alto nivel. Gracias a esta planificaci\u00f3n meticulosa el equipo del PPPL se prepara para la integraci\u00f3n del conjunto TF-OH definitivo en el n\u00facleo del reactor. Una vez finalizado y transportado desde Espa\u00f1a en el oto\u00f1o de 2025, el componente central se instalar\u00e1 en la estructura NSTX-U. Y si todo avanza seg\u00fan lo planeado, en 2026 el reactor comenzar\u00e1 a operar y a dar prueba del desempe\u00f1o de los tokamaks esf\u00e9ricos como modelo para las futuras plantas de fusi\u00f3n. Conoce m\u00e1s sobre el estudio de la energ\u00eda de fusi\u00f3n en el PPPL AQU\u00cd<\/a>.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 opinas del uso del prototipado para la energ\u00eda de fusi\u00f3n? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, LinkedIn<\/a> y Youtube<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n

*Cr\u00e9ditos de la foto de portada: Michael Livingston \/ PPPL Communications Department.\u00a0<\/em><\/p>\n

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