Proložení úzkého místa výroby složité struktury
Jádrová energetická zařízení obvykle musí pracovat v extrémních prostředích, jako je vysoká teplota, vysoký tlak a silné záření, takže jeho strukturální design je často extrémně složitý, včetně velkého počtu vnitřních kanálů, nepravidelných struktur a přesných složek . Tradiční výrobní procesy jsou často omezeny výrobou plísní, techniky zpracování, a další faktory, které jsou obtížné dosahovat, je to ideální.
Taking the core components of a nuclear reactor as an example, a large number of fuel rods and control rods need to be arranged inside the core, and complex coolant channels need to be designed to ensure stable nuclear reactions and effective heat dissipation. Traditional manufacturing methods require multiple processes, using multiple molds and fixtures, which not only have long manufacturing cycles and high costs, but also make it difficult to ensure the accuracy and surface quality of complex internal channels. Metal 3D printing technology adopts a layer by layer stacking forming method, without the need for molds, and can directly manufacture core components with complex internal structures based on computer-aided design (CAD) models. By precisely controlling the printing parameters, the dimensional accuracy and surface smoothness of the coolant channel can be ensured, improving cooling efficiency and ensuring the Bezpečný provoz jaderných reaktorů .
In the steam generator of a nuclear power plant, the structure of the heat transfer tube bundle is also very complex. Heat transfer tubes need to achieve efficient heat exchange within a limited space, while also withstanding harsh environments such as high temperature, high pressure, and corrosion. The traditional manufacturing process faces the problems of high processing difficulty and high cost when manufacturing such complex tube bundles. Metal Technologie 3D tisku může snadno vyrábět zkumavky s přenosem tepla se složitými tvary a rozvrženími, optimalizovat strukturální návrh trubek podle požadavků na výměnu tepla, zlepšit účinnost výměny tepla a snížit spotřebu energie .
Splnit vysoce přizpůsobené potřeby
The nuclear energy industry has a high℃of professionalism and specificity, and different nuclear power plants and types of nuclear reactors have varying equipment requirements. In addition, with the continuous development of nuclear energy technology, the research and development of new nuclear reactors also require customized equipment to meet their unique design requirements. Traditional manufacturing processes typically adopt a large-scale production model, which makes it difficult to quickly and flexibly meet Tyto přizpůsobené potřeby .
Metal 3D printing technology has high flexibility and customization capabilities, and can quickly manufacture personalized nuclear equipment components according to customers' specific needs. For example, in the development of small modular reactors (SMRs), due to their smaller scale and flexible design, there is a higher demand for equipment customization. Metal 3D printing can manufacture key components such as reactor pressure vessels and steam generators that Splňte požadavky velikosti, tvaru a výkonu SMR na základě jeho konkrétního designu, zkrácení výzkumného a vývojového cyklu a snižování nákladů na výzkum a vývoj .
Pokud jde o vybavení pro zpracování jaderného odpadu, různé typy procesů jaderného odpadu a zpracování vyžadují různé struktury vybavení . Kovový 3D tisk může přizpůsobit a vyrábět komponenty zařízení se zvláštními funkcemi založenými na požadavcích na charakteristiky a zpracování, jako jsou jaderné odpady, reagovany atd.
Optimalizujte vlastnosti a využití materiálu
Jádrová energetická zařízení má extrémně přísné požadavky na výkon materiálu, vyžadující dobrou sílu, houževnatost, odolnost proti korozi, odolnost proti záření atd.
During the printing process, the composition of metal powder and printing parameters can be adjusted according to the usage requirements of different components to produce alloy materials with specific properties. For example, when manufacturing structural materials for nuclear reactors, specific alloying elements can be added to improve the strength and corrosion resistance of the materials, enabling them to operate stably for a long time in high temperature, high pressure, and strong radiation Prostředí . Současně může kovový 3D tisk také dosáhnout kompozitního tisku více materiálů a kombinovat materiály s různými vlastnostmi, aby se vytvořily komponenty s komplexním vynikajícím výkonem, což dále zlepšuje spolehlivost a bezpečnost jaderné energetické zařízení .
In addition, metal 3D printing technology can also improve the utilization rate of materials. Traditional manufacturing processes generate a large amount of waste during the processing, while 3D printing is an additive manufacturing technology with high material utilization, which can effectively reduce production costs and minimize environmental impact. In the manufacturing of nuclear energy equipment, some rare metal materials are expensive, and improving material utilization has important economic and environmental význam .
Zkráťte výzkum a vývoj a výrobní cyklus
The research and production of nuclear energy equipment usually requires a long cycle, including multiple stages such as design, prototype manufacturing, testing, and optimization. Under traditional manufacturing processes, prototype manufacturing requires multiple steps such as mold manufacturing and processing, with long cycles and high costs. Once design problems arise, molds and parts need to be remanufactured, further extending the research and development Cycle .
Metal 3D printing technology can quickly produce prototypes of nuclear energy equipment, and designers can obtain physical models for testing and verification in a short period of time. If any problems are found, the design can be modified and the prototype can be reprinted in a timely manner, greatly shortening the development cycle. For example, in the development process of new nuclear reactors, the entire process from design to testing can be completed within Několik měsíců pomocí technologie 3D tisku kovu k výrobě prototypů, zatímco tradiční metody mohou trvat několik let .
Ve fázi výroby může kovový 3D tisk dosáhnout rychlé výroby a výroby malých dávek bez nutnosti rozsáhlých výrobních linků a investic plísní . pro některé nouzové údržby nebo výměny komponent jaderného zařízení může 3D tiskové technologie vyrobit požadované díly v krátkém časovém období, snížit prostoje vybavení a zlepšit provozní účinnost jaderných elektráren.
https: // www . China -3 dprinting . com/metal -3 d-tisk -3 d-tisk-metal-pen . html