3D打印已进入核领域
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2017年 ， 西门子通过首次成功的商业安装以及在核电站中3D打印部件的持续安全运行 ， 实现了行业突破 。 由于核部门对安全性和可靠性有严格的要求 。 这是一个了不起的成就 ， 因为核电厂所使用的组件必须坚固 ， 可靠 ， 耐高温 ， 并且要比其他任何行业都要经受更多的监管和质量保证工作 。
3D打印 ， 也称为增材制造 ， 是一种创新技术 ， 可通过直接从3D模型转换为实际零件来简化制造过程 。 增材制造可降低成本 ， 提高质量和设计灵活性 ， 并消除传统的制造限制 。
3D设计和打印提供了质量和省钱的选择 ， 尤其是用于制造备件以及创建原型 ， 而原型通常需要巨额成本来建立新的生产线 。
材制造对于实现包括核能在内的无碳能源产业至关重要GE日立核能公司（GEH）是该领域的重要先驱 。 GEH能够辐照3D打印的零件 ， 以在整个条件范围内对传统零件进行测试和比较 。 他们将使用3D打印来最大程度地减少浪费并将生产时间减少90％ 。
3D打印以创建比例模型和其他新颖性 。 您甚至可能在家中拥有3D打印机 。 该技术于1980年代首创 ， 在最近的10年中掀起了制造几乎所有东西的革命 。 今天 ， 我们不仅可以使用塑料和橡胶进行打印 。 我们可以使用金属和其他材料（例如各种高科技复合材料）进行打印 。
因此毫不奇怪 ， 它将进入核工业 。 最有前途的应用是在开发微反应器中 ， 该反应器是非常小的核反应堆 ， 通常小于10兆瓦 ， 并且能够安装在牵引拖车的背面 。
橡树岭国家实验室（OakRidgeNationalLaboratory）与美国海军的颠覆性技术实验室（DisruptiveTechnologyLab）合作 ， 用碳纤维复合材料为海军制造了首个3D打印的潜水船体它的大小与微型反应器相同 。
传统潜水艇的成本在60万美元至80万美元之间 ， 制造时间长达数月 。 这款3D打印的船体的价格不到100,000美元 ， 花费了几周的时间-节省了十倍的成本和时间 。 而且印刷之间的更改很容易 ， 因此无需大规模制造即可从规模上节省传统成本 。
尽管微反应器的内部组件可能很复杂 ， 但航空航天业在复杂喷气发动机组件的3D打印方面具有比传统方法更少的时间和更低的成本 。 停产零件的更换对于核电厂而言是一个挑战 ， 而3D打印机可用于制造零件 。
这不是科幻小说 。 3D打印的部件已经进入核电站 ， 先进的测试反应堆使用3D打印来制造测试胶囊 。
西屋电气公司成功安装了3D打印的顶针堵漏装置 。 该设备在使用核能反应堆 ， 以帮助降低燃料组件到核能反应堆堆芯 。
“增材制造是核工业令人兴奋的新解决方案 ， ”ExelonGeneration的KenPetersen说EXC核燃料副总裁 。 “简化的方法有助于满足行业对各种小批量 ， 高关键工厂组件的需求 。 我们很高兴能与Westinghouse成为这一行业里程碑上的合作伙伴 ， 并帮助进一步证明这项技术的可行性 。 ”
西屋公司计划成为第一家在商用核反应堆中安装用于核燃料元件的3D打印组件的公司 ， 从而降低价格并加快材料和3D打印组件的量化 。
该公司已经使用3D打印来制造电动发动机的模具 ， 支架和轴承箱 。
较大的组件（例如用于小型模块化反应堆的压力容器）可以使用先进的方法 ， 包括3D打印 ， 粉末冶金热等静压（将金属粉末压成固体形状）和电子束焊接（在分子水平进行焊接） 。 这些都降低了制造成本和时间 。
【3D打印已进入核领域】瑞典3D打印公司AdditiveComposite和AddNorth3D与Uppsala大学一起开发并发布了一种新的碳化硼复合长丝 ， 适用于辐射屏蔽应用 。 该材料的名称为AddborN25 ， 由碳化硼和共聚酰胺基质组成 。
碳化硼是已知的最硬的材料之一 ， 因此已用于许多极端应用 ， 例如坦克装甲和防弹背心 。 该材料还具有很高的中子吸收能力 ， 非常适合用于核辐射屏蔽等应用 。
像所有其他行业一样 ， 核能正通过3D打印 ， 新材料和新应用这两个新流程进入未来 。 在几十年内看到大量印刷的微反应器支持火星殖民地只是一个开始 。
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