3D spausdinimas ir DI keičia branduolinę statybą Tenesyje

3D spausdinimas ir DI keičia branduolinę statybą Tenesyje

Rytų Tenesyje inžinieriai įdarbino robotinę 3D spausdinimo ranką, kuri gamina detalias formas, skirtas cemento apsaugos stulpų liejimui Hermes mažos galios demonstraciniam reaktoriui, projektą remia JAV Energetikos departamentas. Oak Ridge Nacionalinis laboratorijos (ORNL) praneša, kad dideli statybos etapai buvo užbaigti vos per 14 dienų — tempu, kurį tradicinėmis statybų technikomis užtruktų savaites. Iniciatyva žymi posūkį link pridėtinės gamybos ir dirbtinio intelekto branduolinėje infrastruktūroje.

Kaip veikia metodas

Projektas naudoja pramoninių pajėgumų 3D spausdinimą tiksliai, sudėtingoms cemento liejimo formoms gaminti. Šios formos leidžia geometrijas, kurios sunkiai ar brangiai pasiekiamos tradicine formavimo medžiaga. DI įrankiai buvo taikomi dizaino iteracijoms palaikyti ir gamybos eigoms optimizuoti, padedant sumažinti rankinį brėžinių rengimą ir spartinti sprendimų priėmimą liejimo proceso metu.

Produkto ypatybės: Ką suteikia ši technologija

• Didelio tikslumo 3D spausdintos formos sudėtingiems cemento komponentams
• DI pagalba atliekamas dizainas ir generatyvus dizainas, siekiant optimizuoti medžiagų naudojimą
• Greitesni statybvietės ciklai — ORNL užfiksavo, kad svarbi dalis darbų buvo įvykdyta per 14 dienų
• Galimybė plačiau naudoti vietines medžiagas ir sustiprinti tiekimo grandinę

Palyginimai: pridėtinė gamyba vs. tradicinė statyba

Lyginant su liejimu vietoje ir modulariais įprastais metodais, 3D spausdintos formos siūlo didesnę geometrinę laisvę ir greitesnę iteraciją. Tradicinė formavimo technika reikalauja daugiau darbo jėgos ir laiko sudėtingoms formoms, o pridėtinė gamyba sumažina individualaus įrankio paruošimo laiką. Tačiau tradiciniai metodai turi ilgametę patirtį dėl patvarumo ir standartizuotų kokybės užtikrinimo procedūrų, kurias 3D spausdinimo darbo eiga turi atitikti ar viršyti.

Pranašumai, iššūkiai ir saugumo svarstymai

Greitis, kaštų efektyvumas ir lankstumas yra aiškūs pranašumai: pridėtinė gamyba gali sumažinti darbo valandas, sumažinti medžiagų atliekas ir užtikrinti vienetinę produkciją išskirtinėms apsaugos geometrijoms. DI taip pat gali sumažinti dizaino klaidas ir automatizuoti pasikartojančias patikras. Tačiau didelė priklausomybė nuo DI kelia valdymo klausimus: kas patvirtina automatizuotas dizaino sprendimus ir kaip yra atsekamos modelio klaidos? Taip pat svarbus yra ilgaamžiškumas — branduoliniai reaktoriai turi veikti saugiai daugybę dešimtmečių, o nauji 3D spausdinimo komponentai reikalauja griežtų gyvavimo ciklo testų, ne destruktyvaus įvertinimo (NDE) ir reguliavimo patvirtinimo.

Naudojimo atvejai ir rinkos svarba

Naudojimo atvejai išplėsti ne tik iki apsaugos stulpų: mažieji modulinių reaktorių (MMR), prototipiniai demonstraciniai reaktoriai, kaip Hermes, greitas prototipavimas ir sudėtingos vidinės konstrukcijos yra pagrindiniai kandidatai pridėtinei technologijai. Rinkos aktualumas atsiranda dėl augančio energijos poreikio iš DI sistemų ir didelių duomenų centrų: branduolinė energija užtikrina stabilų bazinį tiekimą, o ateityje DI pagrindu kurtos dizaino priemonės gali prisidėti prie reaktorių, kurie galų gale maitins tas pačias DI sistemas — kuriant efektyvią, bet kruopščiai prižiūrimą atgalinį srautą.

Ką tai reiškia ateičiai

3D spausdinimas ir DI yra galingi įrankiai modernizuoti branduolinę statybą ir stiprinti vietinę tiekimo grandinę. Kad greičio laimėjimai veržtųsi saugiu, diegiamu įrankiu, pramonei reikės išplėsti standartus, skaidrų modelių patvirtinimą, pagerinti kokybės užtikrinimą ir tęstinę reguliavimo priežiūrą. Greitesni statybos tempai yra įdomūs, tačiau sauga ir ilgaamžiškumas turi likti prioritetais, kai sektorius tyrinės šią naują skaitmeninę branduolinės inžinerijos epochą.