助核工業萌生新氣象多國發力加速3D打印應用落地

2017-10-09 14:27:51來源：中國智能制造網編輯：齊之越關鍵詞：3D打印核燃料 3D打印零部件 3D打印產品閱讀量：56293

導讀：在核工業中引入3D打印是當下多個大國不約而同的行動方向。各國的努力為核工業帶來一片新氣象。

　　【中國智能制造網智造快訊】在核工業中引入3D打印是當下多個大國不約而同的行動方向。各國的努力為核工業帶來一片新氣象。盡管3D打印在核工業的前景十分明朗，但由于目前其生產、質檢等環節尚缺乏統一標準，因此發展之路還存在不小的阻力，要實現大規模應用仍需假以時日。

　　近些年，漸趨成熟的3D打印技術向多個領域進軍，頻頻與高科技產業融合，創造出諸多舉世矚目的成果。

　　核能被人類和平利用以后，由此誕生的核工業延續了核相關研究技術含量高、成本投入大的特點。從核電站的零件制造到核反應器的模型設計，再到核燃料的生產，每個環節都在不斷提出技術革新和節省成本的需求。這種情況自然而然適合3D打印入局來一展身手。事實上，在核工業中引入3D打印也正是當下多個大國不約而同的行動方向。各國的努力為核工業帶來一片新氣象。

　　早在2014年，英國便把3D打印用在了核設施中。與該技術在其他機械制造和維修產業的傳統用途相似，它首先被用于制造零部件，以替代出現故障的舊件。由于核設施的多數零部件都是一次性設計、生產的非標準件，因此用傳統工藝制作一個替代品價格高、難度大。3D打印適于小批量個性化定制的特點恰好契合核設施維修工作的需求。

　　美國核工業領域對3D打印的應用更為多樣化。除了零部件制造，3D打印還被用于模型測試。其實這也是3D打印在其他工業生產環節經常扮演的角色。美國橡樹嶺國家實驗室就用3D打印的核反應器塑料模型來為設計者的修改工作提供方便。較之于電腦中的虛擬模型，實體的3D打印模型更為具體直觀，且能在真實情景中接受相關測試，可為核設施修建的前期準備工作提供有力支撐。

　　至2016年10月，美國國家核安全局已經3D打印出2.5萬個零部件，由此節省了四千五百萬美元的成本，3D打印對美國核工業領域的巨大影響可見一斑。在此基礎上，美國業界繼續開拓：2017年6月，匹茲堡大學宣布將為核反應堆研發3D打印傳感器；9月，愛達荷國家實驗室宣布正在用混合3D打印技術生產更為安全的核燃料……美國業界的研究將3D打印注入了核工業的多個環節，收效顯著。

　　與美國一樣，俄羅斯也在積極研發3D打印在核工業領域的相關應用。2016年，俄羅斯國家原子能公司Rosatom宣布計劃將金屬3D打印技術用于核能業務，生產用于反應堆的零部件。早一批產品或于2018年投入使用。

　　我國對用于核工業的3D打印技術同樣高度重視。2016年1月，中國核工業集團成功造出3D打印CAP1400自主化燃料原型組件下管座，實現了我國3D打印在核燃料元件制作方面的應用。同年12月，中國核動力研究設計院與南方增材科技有限公司聯合研制的3D打印反應堆壓力容器試件順利通過科研成果鑒定。業界取得的一系列成就有望加速核燃料元件的國產化進程，逐步擺脫對進口件的依賴。

　　盡管3D打印在核工業的前景十分明朗，但由于目前其生產、質檢等環節尚缺乏統一標準，因此發展之路還存在不小的阻力，要實現大規模應用仍需假以時日。此外，與3D打印槍支一樣，核工業的3D打印技術也存在被不法分子用于制造核武器的風險，因此其不僅需要政策跟進以加快引導，還有待樹立法規以加強管制。

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