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3D打印膠囊可承受核反應(yīng)堆測(cè)試

魔猴君  科技前沿   3天前

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3D打印部件能否滿足核能應(yīng)用所需的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)?這是美國(guó)能源部橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)正在思考的問(wèn)題。該實(shí)驗(yàn)室剛剛在其高通量同位素反應(yīng)堆(HFIR)中成功測(cè)試了兩個(gè)3D打印的不銹鋼實(shí)驗(yàn)艙,取得了里程碑式的進(jìn)展。這些實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)裝有研究人員希望測(cè)試的材料,以評(píng)估其在核應(yīng)用中的性能。

選擇增材制造技術(shù)來(lái)制造這些膠囊,是因?yàn)樗@著降低了成本和生產(chǎn)時(shí)間——托盤(pán)上可以放置多個(gè)膠囊,從而優(yōu)化了制造工藝。我們使用了一臺(tái)激光粉末床熔合機(jī),采用316H不銹鋼。這種材料具有良好的耐高溫、抗輻射和耐腐蝕性能。膠囊打印完成后,團(tuán)隊(duì)將需要測(cè)試的材料放入其中。事實(shí)上,該部件起到了壓力屏障和密封的作用,這兩項(xiàng)特性對(duì)于實(shí)驗(yàn)的安全性至關(guān)重要。

可同時(shí)3D打印多個(gè)膠囊

這些3D打印的膠囊經(jīng)過(guò)組裝和鑒定階段后,被插入ORNL的高通量同位素反應(yīng)堆。該裝置擁有世界上最高的中子通量之一,可以模擬核反應(yīng)堆的環(huán)境,從而進(jìn)行材料的測(cè)試和鑒定。據(jù)研究人員稱,這些膠囊在反應(yīng)堆中停留了一個(gè)月,其結(jié)構(gòu)保持不變。

Ryan Dehoff是ORNL的MDF主管。他解釋說(shuō):“通過(guò)展示這些打印部件的可靠性,我們預(yù)見(jiàn)到未來(lái)增材制造技術(shù)可能成為生產(chǎn)其他關(guān)鍵反應(yīng)堆部件的標(biāo)準(zhǔn)做法。”這表明,未來(lái)3D技術(shù)可能成為核工業(yè)的關(guān)鍵工具,從而改進(jìn)生產(chǎn)流程。


編譯整理:3dnatives

   
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