1月14日,中國廣核集團(下稱“中廣核”)在深圳召開2019年度新聞發(fā)布會,并透露該公司旗下核電運營技術平臺——蘇州熱工研究院提出的3D打印新思路。蘇州熱工研究院新聞發(fā)言人朱成虎向第一財經等媒體記者表示,3D打印高頻超聲檢測技術及裝備,將在航空、航天、核電等領域40余個典型部件開展示范應用,項目的完成將形成3D打印超聲檢測系列關鍵核心技術,為推動中國3D打印的自主、快速發(fā)展提供重要的支撐。
3D打印,也就是金屬增材制造,它其實是快速成型技術的一種,以數(shù)字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。目前,中國已將3D打印列為戰(zhàn)略性新興產業(yè)技術,而美國《時代》周刊將之列為“美國十大增長最快的工業(yè)”之一。
3D打印一般是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的,在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型,后來也逐漸用于一些行業(yè)產品的直接制造,目前已經有使用3D技術打印而成的零部件。
核電行業(yè)的一些專業(yè)設備結構比較復雜、使用環(huán)境相對苛刻,同時對零部件的機械性能要求很高。一些進口設備,備件采購時間很長、采購花費的成本很高。如今3D打印技術具備可實現(xiàn)復雜結構一體化凈成形、制造時間短、原材料利用率高、產品性能優(yōu)良等優(yōu)勢。
蘇州熱工研究院提出的3D打印新思路,可實現(xiàn)將部件整體無法檢測轉化成了3D打印中的每層或者多層的有效檢測,從不好檢或者不能檢轉化成了易于檢和有效檢,實現(xiàn)了“打印-檢測”一體化,可極大提升3D打印產品的質量。
關于“每層或者多層的有效檢測”,蘇州熱工研究院相關負責專家向第一財經記者解釋:“如果3D打印可以類比用磚砌墻,當我每砌一層或者每砌兩層或者三層時,就檢查一下砌的質量,從而可以及時發(fā)地砌得好不好。如果砌得不好,我就能即刻糾正。需要3D打印的都是一些復雜結構,如網狀或者拓撲結構,這比砌墻更復雜,更需要分層檢測?!?br />
第一財經記者從中廣核獲悉,2016年,該公司“金屬3D打印應用于核電領域的關鍵技術研究”取得階段性成果,課題組利用選區(qū)激光熔化3D打印技術成功制造出核電站復雜流道儀表閥閥體,該部件的工程應用將實現(xiàn)金屬3D打印制造部件在核電領域應用“零”的突破。
本次試制的閥體長140毫米,寬76毫米,高56毫米。該項目采用SLM技術,利用激光逐層掃描固化金屬粉末,逐步堆疊出閥體外形及復雜的內部流道,一次成型,節(jié)省了材料并提高了部件穩(wěn)定性,相比傳統(tǒng)工藝可縮短制造周期,并可滿足小批量快速生產,降低成本等的要求。
“相比于傳統(tǒng)設計制造技術對核電裝備由大到小的加工,3D打印技術則是反過來,從粉末開始加工?!币晃缓穗姽こ處熛虻谝回斀浻浾叻治稣f,這使得核電裝備質量變得更加可靠。
第一財經記者從中廣核獲悉,上述閥體的成功試制,將為中廣核后續(xù)建立核電金屬3D打印聯(lián)合研發(fā)中心奠定基礎。后續(xù)中廣核將繼續(xù)開展3D打印設計優(yōu)化、零件修復、材料與工藝研制、標準體系建立等相關的研究。
值得關注的是,中廣核此前對外發(fā)布,采用金屬3D打印技術研發(fā)制造出的壓縮空氣生產系統(tǒng)制冷機端蓋,已經在大亞灣核電站實現(xiàn)工程示范應用。
除了中廣核之外,同為核電三大巨頭的中核集團,其自主研發(fā)的第三代核電技術的小型核反應堆壓力容器3D打印試件,也已經通過了包括國家能源局中國核電發(fā)展中心、國核工程有限公司、哈爾濱工業(yè)大學、北京鋼鐵研究總院等單位13位專家的科研成果鑒定。
“但有一點必須要清醒認識到,3D打印是一劑良藥,但它不能包治百病?!痹袊私ㄖ泻巳剂显邢薰究萍疾恐魅喂こ處熈午髟谌ツ暝缧r候撰文表示,“它只有跟傳統(tǒng)制造業(yè)改造與提升相結合, 才有更大生存空間。”
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