/Tokamak%20Energy-Logo-White.png?width=229&height=160&name=Tokamak%20Energy-Logo-White.png){kind=logo}
Tokamak Energy
Energie
• Een compacte tokamak ontwerpen en bouwen
• Een technische oplossing leveren om baanbrekende fysica aan te tonen
• Aantonen dat er energie kan worden gewonnen uit kernfusie
• Hergebruik van ontwerpgegevens verkort de ontwikkelingstijd
• Nauwkeurige geometrie zorgt ervoor dat ontwerpen meteen de eerste keer kloppen
• Snelle besluitvorming – van dagen naar minuten
Solid Edge
Fusietechnologie op grotere schaal: het succes van Tokamak Energy met Emixa
Tokamak Energy is een particuliere onderneming met een innovatieve aanpak: het opwekken van fusie-energie in een compacte installatie van slechts enkele meters breed. David Kingham, algemeen directeur, legt uit: „Ons doel is om als eerste fusie-energie op de markt te brengen en als eerste een fusie-installatie te bouwen die een energiewinst oplevert. We hebben ’s werelds eerste sferische tokamak met hoog veld ontworpen om optimaal te profiteren van de mogelijkheden van dit type apparaat.”
Tokamak Energy heeft twee laboratoriumprototypes gebouwd en behaalde een wereldprimeur met de ST25 HTS, waarmee het gebruik van magneten op basis van hogetemperatuursupergeleiders (HTS) werd aangetoond. „Ons nieuwste ontwerp, de ST40, maakt gebruik van koperen magneten, maar vormt een veel grotere technische uitdaging omdat we streven naar uitzonderlijk sterke magnetische velden, tot wel drie Tesla in het centrum van het plasma.”
Tokamak Energy heeft twee laboratoriumprototypes gebouwd en behaalde een wereldprimeur met de ST25 HTS, waarmee het gebruik van magneten op basis van hogetemperatuursupergeleiders (HTS) werd aangetoond. „Ons nieuwste ontwerp, de ST40, maakt gebruik van koperen magneten, maar vormt een veel grotere technische uitdaging omdat we streven naar uitzonderlijk sterke magnetische velden, tot wel drie Tesla in het centrum van het plasma.”
Zakelijke uitdagingen
Het ST40-apparaat weegt 50 ton en is vervaardigd uit gemakkelijk te bewerken speciaal staal en koperlegeringen die bekend staan om hun corrosiebestendigheid, hittebestendigheid, lage magnetische permeabiliteit, hoge geleidbaarheid en structurele stabiliteit. Tokamak Energy maakte voor het ontwerp gebruik van Solid Edge®-software, die in 2014 met hulp van OnePLM, een partner van Siemens Digital Industries Software, werd geïmplementeerd. Het bedrijf maakt ook gebruik van Teamcenter®-software voor het beheer van de productontwikkeling.
Bill Huang, senior tokamak-ingenieur, zegt: „We hebben voor Solid Edge gekozen omdat het industriestandaardtools biedt met uitstekende parametrische mogelijkheden om onze ontwerpuitdagingen aan te gaan.“
Paul Tigwell, adviseur mechanisch ontwerp bij Tokamak Energy, gaat dieper in op de complexiteit van het project, waaronder de 24 staven in de spiraalvorm van de centrale kolom en de ingewikkelde assemblage van de buitenste randen van de toroïdale veldspoelen. Hij prijst Solid Edge om zijn precisie, intuïtiviteit en het gebruiksgemak voor nieuwe gebruikers.
Bill Huang, senior tokamak-ingenieur, zegt: „We hebben voor Solid Edge gekozen omdat het industriestandaardtools biedt met uitstekende parametrische mogelijkheden om onze ontwerpuitdagingen aan te gaan.“
Paul Tigwell, adviseur mechanisch ontwerp bij Tokamak Energy, gaat dieper in op de complexiteit van het project, waaronder de 24 staven in de spiraalvorm van de centrale kolom en de ingewikkelde assemblage van de buitenste randen van de toroïdale veldspoelen. Hij prijst Solid Edge om zijn precisie, intuïtiviteit en het gebruiksgemak voor nieuwe gebruikers.
Sleutels tot succes
"We zijn helemaal vanaf nul begonnen en hebben alles in een virtuele omgeving ontworpen," zegt Lockley. "Solid Edge maakt communicatie op meerdere niveaus mogelijk, waardoor we geometrie kunnen delen voor het ontwerpen van nieuwe componenten. De visualisatiemogelijkheden verbeteren de communicatie aanzienlijk, vooral met collega’s en partners buiten ons ontwerpbureau. Wat vroeger dagen kostte om een besluit te nemen, kan nu binnen enkele minuten worden gerealiseerd."
Huang benadrukt de effectiviteit van Solid Edge, met name in samenwerkingssituaties, en zegt: "Solid Edge is uitstekend, vooral wanneer meerdere teamleden tegelijkertijd aan verschillende ontwikkelingsaspecten werken. Het bevordert de samenwerking echt."
Voor Tokamak Energy gaat Solid Edge verder dan louter ontwerpen; het speelt een cruciale rol bij het opsporen van problemen en het identificeren van apparatuur. Tigwell legt uit: "Solid Edge helpt ons problemen te voorzien en het precieze productie- en assemblageproces vast te stellen vóór de implementatie. We realiseerden ons bijvoorbeeld dat bepaalde verwijderbare onderdelen in ST40 buiten het bereik van de kraan lagen, waardoor een assemblageaanpak van onder naar boven noodzakelijk was."
Leden van het ontwerpteam delen tekeningen en STEP-bestanden met leveranciers en printen rechtstreeks vanuit Solid Edge papieren afdrukken, zodat collega’s in de werkplaats de productie- en assemblageprocedures kunnen controleren. Toekomstige plannen voor de werkplaats omvatten het beschikbaar stellen van 3D-PDF-bestanden vanuit Solid Edge, waardoor technische operators modellen kunnen draaien en inzoomen op specifieke details.
Huang benadrukt de effectiviteit van Solid Edge, met name in samenwerkingssituaties, en zegt: "Solid Edge is uitstekend, vooral wanneer meerdere teamleden tegelijkertijd aan verschillende ontwikkelingsaspecten werken. Het bevordert de samenwerking echt."
Voor Tokamak Energy gaat Solid Edge verder dan louter ontwerpen; het speelt een cruciale rol bij het opsporen van problemen en het identificeren van apparatuur. Tigwell legt uit: "Solid Edge helpt ons problemen te voorzien en het precieze productie- en assemblageproces vast te stellen vóór de implementatie. We realiseerden ons bijvoorbeeld dat bepaalde verwijderbare onderdelen in ST40 buiten het bereik van de kraan lagen, waardoor een assemblageaanpak van onder naar boven noodzakelijk was."
Leden van het ontwerpteam delen tekeningen en STEP-bestanden met leveranciers en printen rechtstreeks vanuit Solid Edge papieren afdrukken, zodat collega’s in de werkplaats de productie- en assemblageprocedures kunnen controleren. Toekomstige plannen voor de werkplaats omvatten het beschikbaar stellen van 3D-PDF-bestanden vanuit Solid Edge, waardoor technische operators modellen kunnen draaien en inzoomen op specifieke details.
Het potentieel van morgen ontsluiten
“Wij zijn van mening dat dit een uitstekend moment is om ons bezig te houden met fusie, een innovatieve en snel evoluerende sector,” zegt Kingham.
“Aangezien we door investeerders worden aangestuurd, is de grote vraag altijd hoe snel we onze prototypes kunnen bouwen en verbeteren. Met Solid Edge kunnen we heel snel schakelen tussen verschillende configuraties, en dat geeft ons enorme flexibiliteit.”
“We pakken een van de allergrootste uitdagingen aan waarmee de mensheid wordt geconfronteerd. Om dit te doen moeten we gebruikmaken van de allerbeste materialen en technologieën, inclusief de beste ontwerptools voor deze taak – en dat is waar Solid Edge om de hoek komt kijken.”
“Aangezien we door investeerders worden aangestuurd, is de grote vraag altijd hoe snel we onze prototypes kunnen bouwen en verbeteren. Met Solid Edge kunnen we heel snel schakelen tussen verschillende configuraties, en dat geeft ons enorme flexibiliteit.”
“We pakken een van de allergrootste uitdagingen aan waarmee de mensheid wordt geconfronteerd. Om dit te doen moeten we gebruikmaken van de allerbeste materialen en technologieën, inclusief de beste ontwerptools voor deze taak – en dat is waar Solid Edge om de hoek komt kijken.”
.svg){kind=small}
