美國(guó)能源部資助創(chuàng)新研究，推動(dòng)增材制造核工業(yè)應(yīng)用

據(jù)了解，在美國(guó)能源部核能辦公室核能使能技術(shù)（Nuclear Energy EnablingTechnologies，NEET）計(jì)劃100萬(wàn)美元的支持下，美國(guó)匹茲堡大學(xué)、科羅拉多礦業(yè)學(xué)院合作將通過增材制造技術(shù)來(lái)推進(jìn)核電站部件的設(shè)計(jì)和制造。

增材制造工藝常需要支撐結(jié)構(gòu)來(lái)保證制造過程中部件的結(jié)構(gòu)完整性。去除這些支撐結(jié)構(gòu)不僅成本高，而且當(dāng)這些支撐結(jié)構(gòu)位于部件內(nèi)部時(shí)又難以去除。到目前為止，增材制造技術(shù)還很難在需要高成本制造復(fù)雜部件的核工業(yè)中得到應(yīng)用。

項(xiàng)目主要研究目標(biāo)是開發(fā)創(chuàng)新的可溶性支撐、拓?fù)鋬?yōu)化和改進(jìn)的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如果成功，它有潛力以更低的成本、最小的變形和更好的結(jié)構(gòu)完整性來(lái)生產(chǎn)最先進(jìn)的核部件。

相關(guān)研究人員表示，在對(duì)增材制造的科學(xué)理解中，仍然存在許多差距，尤其是在組裝工藝的優(yōu)化、制造失敗的減少及制造成本降低方面。通過集成可溶性支撐、拓?fù)鋬?yōu)化、微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等技術(shù)，研究人員有機(jī)會(huì)大幅降低增材制造組件的后處理成本，同時(shí)確保核工業(yè)所需的那些具有復(fù)雜內(nèi)部特性的設(shè)計(jì)的可制造性。

研究人員表示，后處理成本占增材制造產(chǎn)品生產(chǎn)成本的30%~70%，而去支撐成本又占了后處理成本的大部分；其可溶性支撐技術(shù)將使生產(chǎn)成本降低20%，并至少使制造周期縮短六個(gè)月。

這項(xiàng)研究不僅為核工業(yè)應(yīng)用帶來(lái)可溶性支撐，也將為更廣泛的金屬增材制造行業(yè)帶來(lái)可溶性支撐，從而大幅降低成本。金屬增材制造預(yù)計(jì)未來(lái)5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)212億美元的產(chǎn)值，而這些批處理的可溶性支撐可以為該行業(yè)節(jié)省100億美元，同時(shí)還能擴(kuò)大設(shè)計(jì)自由度和減少后處理加工。

來(lái)源：國(guó)防制造