領(lǐng)先的核能和燃料組件供應(yīng)商BWX Technologies（BWXT）與橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（Oak Ridge National Laboratory）共同宣布了一項(xiàng)新的增材制造技術(shù)的開發(fā)進(jìn)展，該技術(shù)專門用于生產(chǎn)反應(yīng)堆組件。

現(xiàn)在，該工藝適用于高溫合金和難熔金屬，這對于先進(jìn)核反應(yīng)堆的安全運(yùn)行至關(guān)重要。通過提供3D打印此類組件的方法，可以快速部署這些組件，并具有增材制造的所有環(huán)境和設(shè)計(jì)優(yōu)勢。BWXT核服務(wù)集團(tuán)總裁肯·坎普林（Ken Camplin）表示：“我們在BWXT擁有一支獨(dú)特的工程師和設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)。他們的工作將使高級反應(yīng)堆開發(fā)人員更容易向前邁進(jìn)，應(yīng)對許多這些設(shè)計(jì)固有的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。”

BWXT打印的反應(yīng)堆堆芯3D打印組件樣品。通過BWXT拍攝。

3D打印核組件

BWXT認(rèn)為3D打印具有“行業(yè)變革”的潛力，因?yàn)樗构こ處熌軌蛟O(shè)計(jì)組件而無需擔(dān)心常規(guī)制造的幾何約束。合作伙伴最近展示了該技術(shù)在3D打印鎳基超級合金和難熔金屬基合金中的能力，同時實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜幾何形狀的組件級認(rèn)證。

優(yōu)化且價格合理的核芯

新技術(shù)還具有成本優(yōu)勢。通過提高功率輸出和單個零件的使用壽命，整個系統(tǒng)在維護(hù)和修理方面的需求將減少。原型設(shè)計(jì)過程也應(yīng)該更具成本效益，因?yàn)闊o需過多投入就可以即時進(jìn)行設(shè)計(jì)迭代。

能源部先進(jìn)反應(yīng)堆示范計(jì)劃（ARDP）的提案中最近概述了該技術(shù)如何降低制造風(fēng)險(xiǎn)的細(xì)節(jié)。用能源部的話來說，ARDP據(jù)報(bào)道將“通過與美國工業(yè)界分擔(dān)成本的伙伴關(guān)系，加快先進(jìn)反應(yīng)堆的示范。通過迅速開發(fā)具有廣闊前景的先進(jìn)反應(yīng)堆，我們可以擴(kuò)大獲得清潔能源的機(jī)會，并在失去關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和供應(yīng)鏈功能之前利用市場機(jī)會?！?/span>

Oak Ridge原型反應(yīng)堆之一的3D打印組件。圖片來自Britanny Cramer / ORNL /美國能源部。

此外，普渡大學(xué)（Purdue University）最近還從能源部獲得了80萬美元的贈款，作為TCR的主要貢獻(xiàn)者。普渡大學(xué)的工程師將特別參與新型人工智能模型的開發(fā)，以確保微反應(yīng)器關(guān)鍵組件的核級質(zhì)量。