俄羅斯國(guó)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(biāo)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(jī)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(shí)間。此次打印的泵葉輪具有嚴(yán)格定義的彎曲形狀，成品部件與原始三維模型的符合度達(dá)到了高精度，這對(duì)于泵組和整個(gè)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(qiáng)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(dòng)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(jì)師、最終用戶、計(jì)量學(xué)家和認(rèn)證機(jī)構(gòu)代表。

目前，Rosatom已準(zhǔn)備了120個(gè)可用3D打印技術(shù)制造的部件清單，并挑選了10個(gè)不同安全等級(jí)的樣品作為參考進(jìn)行測(cè)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(cè)試期間，Rosatom將證明這些部件對(duì)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(gè)具備此類開發(fā)能力的區(qū)域中心網(wǎng)絡(luò)。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)認(rèn)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(gè)成功案例，包括斯洛文尼亞、美國(guó)以及瑞典的核電站。除俄羅斯外，韓國(guó)等其他國(guó)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(shí)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。