美国科学家运用全球最大的3D打印机之一，开创了一种前所未有的核反应堆部件快速建造方法。缅因大学（UMaine）先进结构与复合材料中心（ASCC）的研究人员利用这台超大型聚合物3D打印机，设计制造了巨型高精度混凝土模板内衬。

这些定制内衬专为加州下一代核能企业Kairos Power设计，用于建造其正在田纳西州橡树岭建设的35兆瓦低功率核反应堆"赫尔墨斯"。该反应堆所需墙体每块厚达3英尺（约0.9米），高达27英尺（约8.2米），且呈现复杂的正弦曲线造型。

巨型结构打印挑战
面对紧迫工期和毫米级精度的设计要求，Kairos Power经美国能源部橡树岭国家实验室推荐，向ASCC寻求解决方案。企业要求研究人员打印该中心有史以来最长的模板，用于浇筑反应堆巨型混凝土辐射屏蔽墙。这些模板经过精密加工以满足严格公差。

该中心拥有全球最大的聚合物3D打印机，每小时可打印数百磅材料。研究团队据此设计并3D打印出可嵌入钢框架的专用正弦曲线混凝土模板内衬。新建的扫描与计量团队随后对照数字模型检测每个曲线与角度，确保精度与质量。"这容不得丝毫误差，"ASCC首席可持续材料官苏珊·麦凯强调道。

这项成果最终形成了一套混合浇筑系统，不仅降低成本、加快生产速度，更助力Kairos Power的高风险项目按计划推进。"我们以学术中心之身达成商业期限要求，完成了巨型高精度部件的制造，这堪称奇迹，"麦凯补充道，"此次合作证明缅因大学的能力已真正达到工业级速度。"

先进打印技术体系
缅因大学表示，这项工作属于"韧性技术专用材料与制造联盟"（SM²ART）计划的一部分。该合作伙伴关系通过整合本地材料与大学及橡树岭国家实验室的先进生产能力，应对行业挑战并降低制造成本。

美国能源部制造示范设施主任瑞安·德霍夫指出，缅因大学展示了高校与国家实验室如何协作强化美国制造业。"像SM²ART这样的伙伴关系为工业界提供了直接路径，使其能够获得建设国家新一代能源与国防基础设施所需的工具与人才。"

数字认证创新突破
除了实体打印，缅因大学研究人员还通过"材料-工艺-性能数据仓库"（MPPW）构建数字保障体系。该系统运用人工智能与机器学习技术，记录追踪大规模增材制造与融合制造的每个环节。通过创建数字线程，MPPW实现了部件"出生即认证"的突破，为核能与国防等行业显著降低成本、减少监管延误并降低风险。

ASCC执行主任哈比卜·达格尔指出，这个拥有27年历史、坐落在15万平方英尺实验室、配备400名员工的中心，长期保持着满足私营行业严苛时间要求的卓越记录。