DURABLE项目是一个专注于利用增材制造技术重新设计核聚变反应堆面向等离子体部件的研发项目。

该项目旨在利用优化的几何形状、内部冷却通道以及一体化增材制造设计，以提高面向等离子体部件的鲁棒性、使用寿命和负载极限，同时缩短开发时间并降低成本。

项目组设定了一个目标：为未来的发电聚变电站提供更可靠、更具成本效益的部件。

该项目的动机源于当前基于钎焊在铜冷却管上的钨单块的偏滤器架构所面临的挑战。

虽然这种传统结构在理论上能够承受多次加热和冷却循环，但由于钨脆性大、难以成型，且与其他材料在连接处的膨胀系数不同，可能导致大面积裂纹和过早失效。

为此，DURABLE项目正在研究激光金属沉积和激光粉末床熔融这两种新的增材制造技术，用于制造钨和铜的纯钨或混合部件。

这项工作的核心目标是通过增材制造实现热量的平稳传导，而非依赖脆弱的连接处。

新技术的目标是制造致密、几乎无裂纹的钨材，从而能够成型带有内置冷却的复杂形状。

该方法同样为内部冷却通道提供了设计自由度，使其能更贴近热流路径，改善热移除能力，并可能延长维护间隔。

弗劳恩霍夫激光技术研究所激光粉末床熔融工艺与系统工程组经理Niklas Prätzsch表示，其优势在于更长的部件寿命、更少的返工以及连接点处更低的风险，这是延长维护间隔、降低每运行小时成本的前提条件。

该项目计划运行时间为2024年11月至2027年10月。

运营管理由VDI Technologiezentrum GmbH负责，牵头合作伙伴为德国工程师协会。

资金由德国联邦研究与技术航天部在“聚变基础技术——迈向聚变电站之路”框架下提供。

该项目联盟横跨工业界和学术界，成员包括：金属增材制造专业公司toolcraft AG；于利希研究中心；高斯聚变有限公司；先进增材制造材料供应商H.C. Starck Tungsten GmbH；金属3D打印设备制造商AMCM GmbH；软件供应商ModuleWorks GmbH；RI Research Instruments GmbH；REUTER TECHNOLOGIE GmbH以及材料研究所Access e.V.。

项目工作分为九个主要工作包。

第一壁板和偏滤器单块的重新设计工作依赖于增材制造工艺开发，并将迭代进行，直到结果满足项目的验证标准。

为实现工业化，研究阶段得出的工艺参数和软件正与弗劳恩霍夫激光技术研究所合作，转移到Toolcraft的激光金属沉积/极高速激光材料沉积系统中。

预计实验室与工厂之间设备规格的相似性将有助于技术转移；工艺参数调整正在Toolcraft执行并通过金相学进行验证。

一旦工艺在生产设备上得到验证，团队将定义后处理步骤，以确保完整的制造链条能够支持未来商业化聚变装置的部署。