美國能源部資助創(chuàng)新研究，推動增材制造核工業(yè)應用

據(jù)了解，在美國能源部核能辦公室核能使能技術(shù)（Nuclear Energy EnablingTechnologies，NEET）計劃100萬美元的支持下，美國匹茲堡大學、科羅拉多礦業(yè)學院合作將通過增材制造技術(shù)來推進核電站部件的設計和制造。

增材制造工藝常需要支撐結(jié)構(gòu)來保證制造過程中部件的結(jié)構(gòu)完整性。去除這些支撐結(jié)構(gòu)不僅成本高，而且當這些支撐結(jié)構(gòu)位于部件內(nèi)部時又難以去除。到目前為止，增材制造技術(shù)還很難在需要高成本制造復雜部件的核工業(yè)中得到應用。

項目主要研究目標是開發(fā)創(chuàng)新的可溶性支撐、拓撲優(yōu)化和改進的微觀結(jié)構(gòu)設計。如果成功，它有潛力以更低的成本、最小的變形和更好的結(jié)構(gòu)完整性來生產(chǎn)最先進的核部件。

相關(guān)研究人員表示，在對增材制造的科學理解中，仍然存在許多差距，尤其是在組裝工藝的優(yōu)化、制造失敗的減少及制造成本降低方面。通過集成可溶性支撐、拓撲優(yōu)化、微觀結(jié)構(gòu)設計等技術(shù)，研究人員有機會大幅降低增材制造組件的后處理成本，同時確保核工業(yè)所需的那些具有復雜內(nèi)部特性的設計的可制造性。

研究人員表示，后處理成本占增材制造產(chǎn)品生產(chǎn)成本的30%~70%，而去支撐成本又占了后處理成本的大部分；其可溶性支撐技術(shù)將使生產(chǎn)成本降低20%，并至少使制造周期縮短六個月。

這項研究不僅為核工業(yè)應用帶來可溶性支撐，也將為更廣泛的金屬增材制造行業(yè)帶來可溶性支撐，從而大幅降低成本。金屬增材制造預計未來5年內(nèi)實現(xiàn)212億美元的產(chǎn)值，而這些批處理的可溶性支撐可以為該行業(yè)節(jié)省100億美元，同時還能擴大設計自由度和減少后處理加工。

來源：國防制造