移动互联网|3D打印竟可用于核反应堆部件？算法|短视频

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江苏激光联盟导读：
3D打印又称增材制造(Additive Manufacturing ， AM)是一种通过逐层打印的方式来构造物体的技术，适合复杂构件的生产，在多个领域有着广泛应用（参见本联盟3D打印有关文章）。不仅如此，该技术在核能领域也有着广泛的应用，今天我们一起走进美国在这方面的探索。

▲ORNL使用新的增材制造技术，为法马通公司（Framatome）的沸水反应堆燃料组件3D打印通道紧固件。四个组件（图片为其中一个）被安装在TVA布朗斯费里核电站（Browns Ferry Nuclear Plant ）。来源:Framatome美国能源部所属的橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory—ORNL）的制造示范设施所生产的四个首批3D打印燃料组件已经安装完毕，目前正在阿拉巴马州雅典城田纳西流域管理局（Tennessee Valley Authority—TVA）布朗斯费里核电站2号机组正常运行。这些部件是与TVA、Framatome和美国能源部核能办公室资助的位于ORNL的“转型挑战反应堆”(The Transformational Challenge Reactor Demonstration Program ， TCR)合作开发的。通道紧固件这种径直的几何形状虽然不对称，但非常适合将增材制造应用首次用于核反应堆。
▲TCR的3D打印来源：中国核网【移动互联网|3D打印竟可用于核反应堆部件？】
▲TCR打印的模型来源：中国核网ORNL的TCR项目主任Ben Betzler说：“在反应堆中部署3D打印组件是一个里程碑创举，展示了在高度监管的环境中交付合格组件的可能。该项目将基础科学和应用科学技术联系起来，提供了切实可行的解决方案，展示了先进制造如何改变反应堆技术和组件。 ”ORNL安全和数字制造部门负责人Ryan Dehoff解释说：“ORNL实行一体化发展战略—最先进的印刷能力、世界一流的机械加工专业知识，新一代数字制造技术，加上全套全面的表征和测试设备。 ”TCR计划目前的重点是通过先进制造、人工智能、集成传感和组件知情认证数字平台的部署，进一步推动技术成熟、将这些技术展示并应用于行业中。 ORNL广泛的核研发活动旨在提供科学和技术突破，以扩大国家核电厂的生存能力和运行，同时加快部署新的先进核电技术。 Framatome北美燃料研发经理John Strumpell说：“与TVA和ORNL的合作使我们能够部署创新技术，探索新兴的3D打印市场，从而推动核能行业的进步与发展。这个项目为设计和制造各种3D打印零部件提供了基础，而且这些零件将有助于创造清洁能源的未来。 ”
▲Framatome的瑞士戈斯根(G?sgen)核电厂TVA核技术创新总监Dan Stout表示：“TVA积极参与开发新的未来核技术，与ORNL和Framatome在这一创新制造方法上的合作，可以为在现有的核舰队以及先进反应堆和小型模块化反应堆中的进一步使用铺平道路。 ” 布朗斯费里核电站的运营已于2021年4月22日恢复，此前该核电站停运以更换各种组件，从而实现持续安全、可靠的运营和无碳电力输送。文中所述组件将在反应堆中保留六年，在此期间会进行定期检查。来源：byOak Ridge National Laboratory