俄羅斯國家原子能公司(Rosatom)宣布，其西伯利亞化學(xué)聯(lián)合公司(TVEL 燃料部門的一部分)成功通過3D打印技術(shù)制造了用于核設(shè)施的泵葉輪。這一創(chuàng)新標志著增材制造技術(shù)(3D打印)在核工業(yè)領(lǐng)域的首次應(yīng)用。
增材制造技術(shù)通過逐層堆積材料來“打印”物體，能夠生產(chǎn)傳統(tǒng)鑄造和機械加工方法難以制造的復(fù)雜零部件。Rosatom指出，3D打印不僅可以減輕產(chǎn)品重量、優(yōu)化所用材料，還能顯著縮短生產(chǎn)時間。此次打印的泵葉輪具有嚴格定義的彎曲形狀，成品部件與原始三維模型的符合度達到了高精度，這對于泵組和整個設(shè)備綜合體的性能和能源效率至關(guān)重要。使用3D打印技術(shù)不僅增加了部件的強度，還減輕了其重量。
TVEL增材技術(shù)業(yè)務(wù)線總監(jiān)Ilya Kavelashvili表示：“這是首次在核設(shè)施中使用3D打印制造的產(chǎn)品，再次證明了增材制造零部件的高質(zhì)量和可靠性。”Rosatom正積極推動增材技術(shù)在核工業(yè)的全面應(yīng)用，其工作組包括60多名首席設(shè)計師、最終用戶、計量學(xué)家和認證機構(gòu)代表。
目前，Rosatom已準備了120個可用3D打印技術(shù)制造的部件清單，并挑選了10個不同安全等級的樣品作為參考進行測試。這些樣品包括燃料組件的防碎片過濾器、VVER-TOI核反應(yīng)堆內(nèi)部設(shè)備的擋板等。測試期間，Rosatom將證明這些部件對于工業(yè)用途的可靠性，為核工業(yè)中使用增材技術(shù)的監(jiān)管框架奠定基礎(chǔ)。
作為增材技術(shù)開發(fā)的供應(yīng)商和客戶，Rosatom擁有一個具備此類開發(fā)能力的區(qū)域中心網(wǎng)絡(luò)。國際原子能機構(gòu)認為，3D打印零部件在核能領(lǐng)域具有巨大潛力，全球范圍內(nèi)已有多個成功案例，包括斯洛文尼亞、美國以及瑞典的核電站。除俄羅斯外，韓國等其他國家也在積極探索3D打印技術(shù)在核工業(yè)中的應(yīng)用。
此次Rosatom的成功實踐，無疑為增材制造技術(shù)在核工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用開辟了新道路。
