9 марта 2021

KAERI считает, что 3D-печать не готова заменить традиционное производство атомного оборудования

Страна Росатом

Южнокорейские атомщики поддерживают мировой тренд — тоже пробуют печатать детали для атомных станций. Сотрудники Корейского исследовательского института атомной энергии (KAERI) опубликовали в Journal of Nuclear Materials статью об опыте изготовления предохранительного клапана первого класса безопасности для легководных реакторов.

Такие клапаны, регулирующие давление и подачу жидкости, используются во многих отраслях промышленности, но в атомной особые требования к подобным изделиям. Это довольно крупный хромоникелевый узел. Длина только корпуса — ​300 мм, вес — 30 кг, при этом он полый, что делает почти невозможной печать наиболее распространенными аддитивными методами — ​SLM или SLS. Специалисты применили DED-технологию (directed energy deposition): газопорошковая струя осаждается направленным энергетическим воздействием. Правда, одной лишь 3D-печатью корейцы не обошлись: потребовалась также пятиосевая обработка на станке с ЧПУ.

Ученые провели испытания прототипов клапана на растяжение при комнатной и высокой температуре, испытания на износ, радиографические исследования. И пришли к выводу: 3D-печать металлом еще не готова заменить традиционное производство, когда речь идет о запасных частях для атомных станций. Но комбинированный метод (аддитивное производство плюс обработка на станке с ЧПУ) показал удовлетворительные результаты с точки зрения размера, сборки и соединений клапана. На испытаниях было установлено, что продукт в целом соответствует первому классу безопасности.

Испытания клапана в действующем реакторе пока не планируются: сначала должны пройти гидравлические испытания и испытания на прочность, а затем — ​процедура лицензирования.