橡树岭国家实验室的制造示范设施（MDF）与反应堆开发商凯罗斯电力公司（Kairos Power）和巴纳德建筑公司（Barnard Construction）合作，开发并部署了大型三维打印聚合物复合材料模具，用于在赫尔墨斯低功率示范反应堆浇注高精度混凝土结构。这些使用碳纤维增强 ABS 制作的模板正在田纳西州凯罗斯电力公司的橡树岭园区使用。每个部分的尺寸约为 10 x 10 英尺，堆叠起来有三个单元高，形成一个柱子。
印制的模具用于 Janus 屏蔽演示，是将在赫尔墨斯生物屏蔽系统中使用的模板的前身。在 7 月 22-23 日于诺克斯维尔会议中心举行的东田纳西经济委员会核机遇研讨会上，展示了一部分柱模。与传统的钢模板或木制模板相比，复合材料模具能在更短的时间内实现复杂混凝土构件的现浇制造。
"我们正在向世人展示，未来的核建设不一定要像过去那样，"MDF 主任 Ryan Dehoff 说。我们正在将国家实验室的能力与 MDF 的传统相结合，采取雄心勃勃的大手笔行动--将大胆的想法转化为实际解决方案的 "登月计划"--以加快新型商业核能的发展。
MDF 曾领导过多个领域的增材制造计划，包括开发 3D 打印汽车和房屋以及实时部件鉴定工具。目前的工作将这些原则应用于核基础设施。Kairos Power 公司的反应堆开发模式强调快速学习周期和早期验证。Kairos Power 公司的联合创始人兼首席技术官 Edward Blandford 说，双方的合作始于一个商业伙伴的建议："我们并不经常收到来自行业的建议，让我们给国家实验室打电话，因为他们的行动很快"。
Blandford 解释说，原型模具的使用使团队能够完善技术并降低风险。"这个项目完全符合我们的迭代开发方法，"他说。"他说："通过首先建造和测试柱子的模具，我们能够完善我们的方法，尽早与监管机构接触，并在为赫尔墨斯和未来的工厂扩大建造方法之前降低风险。
杰纳斯（Janus）柱展示了赫尔墨斯（Hermes）生物盾的一个组成部分，这是一种厚混凝土屏障，旨在吸收反应堆运行期间的辐射。据 ORNL 复合材料创新组组长 Ahmed (Arabi) Hassen 介绍，模具必须同时满足几何公差和结构要求，以承受浇筑混凝土的静水压力。打印过程经过优化，以确保在压力下的机械弹性和尺寸稳定性。
巴纳德建筑公司直接与 MDF 和 Kairos Power 合作，在现场实施和调整模具，提供实时反馈并整合设计变更，以提高可施工性。行业合作伙伴 Airtech、TruDesign、增材制造工程解决方案公司和 Haddy 为模具制造和物流提供支持，通过增材制造为核电建设形成了新的供应链模式
该项目是 SM2ART 登月项目的一部分，该项目是由 MDF 和缅因大学领导的一项多年计划，并由能源部先进材料和制造技术办公室资助。该计划的重点是通过大规模增材制造、生物基复合材料和集成数字平台实现能源基础设施的现代化。ORNL 在材料科学、超级计算和人工智能方面提供专业知识，而缅因大学则支持结构系统开发和数字制造。
在接下来的 18 个月中，该计划将扩展到为赫尔墨斯反应堆的其他部件（包括辐射屏蔽和建筑围护结构）全面生产模板。该团队计划整合数字双胞胎和数据驱动的质量保证，同时过渡到从木材残余物中提取的可打印生物复合材料原料。该材料战略的目标是利用国内采购的森林副产品降低 75% 的成本。
