眾所周知，核能是一種更為清潔的能源振惰，能夠幫助各個(gè)國(guó)家遠(yuǎn)離化石燃料（石油这弧、煤等）帶來(lái)的大氣污染等問(wèn)題。不過(guò)忱详，核電站出現(xiàn)問(wèn)題造成的災(zāi)難也是震撼人心的围来，因此核電站的安全維護(hù)和維修是十分重要的。為了給核電站配備更為充足的備件生產(chǎn)源牺缰，韓國(guó)原子能研究所（KAERI）的科學(xué)家已經(jīng)3D打印了一個(gè)具有足夠阻力特性的大型安全閥田蕴，使其能夠在核反應(yīng)堆中使用。

3D打印的核能安全閥

以美國(guó)為例醋咒，自2007年以來(lái)负稚，美國(guó)已投產(chǎn)了24座反應(yīng)堆。為了確保這些工廠繼續(xù)安全運(yùn)行晦苞，并且避免再次發(fā)生過(guò)去的災(zāi)難央改，請(qǐng)經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和維修。但是浊娄，KAERI團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)某些安全關(guān)鍵部件的短缺仑锥，例如用于減輕堆芯壓力的化學(xué)和體積控制系統(tǒng)（CVCS）閥門。

具體而言矗夯，CVCS用于在反應(yīng)堆內(nèi)執(zhí)行流體供應(yīng)或流量任務(wù)德州，并且雖然可以部署在其他地方，但安全級(jí)閥門始終必須滿足某些標(biāo)準(zhǔn)施翰。例如窝革，核部件在部署之前必須通過(guò)水壓，運(yùn)行和流量測(cè)試吕座，并且以前證明按需創(chuàng)建足夠有彈性的組件是困難的虐译。

閥門設(shè)備由三個(gè)獨(dú)立部分組成

根據(jù)KAERI科學(xué)家的說(shuō)法瘪板，僅金屬3D打印還不足以替代傳統(tǒng)生產(chǎn)，以制造核備用件漆诽。但是侮攀，通過(guò)將定向能量沉積（DED）技術(shù)與5軸CNC加工相結(jié)合，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)他們能夠以所需的極高精確度來(lái)制造復(fù)制品厢拭。

研究人員的鉻和鎳基閥門具有3D打印的閥體兰英，閥蓋和閥籠，組裝后蚪腐，對(duì)300mm裝置進(jìn)行了嚴(yán)格的評(píng)估箭昵。在壓力測(cè)試期間，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的層邊界充當(dāng)殘余應(yīng)力的焦點(diǎn)回季，從而使強(qiáng)度降低了7-8％家制。

同樣，當(dāng)CVCS在1100攝氏度的熱等靜壓機(jī)（HIP）中進(jìn)行后處理時(shí)泡一，其完整性降低了33％裕消，比傳統(tǒng)閥門高出18％。不過(guò)肋森，就穩(wěn)定的性能及其“疲勞極限”而言顶怠，這種增材制造的設(shè)備的抗拉強(qiáng)度為202.6 MPa，優(yōu)于商用產(chǎn)品烈杠。

總體而言腻学，研究小組得出結(jié)論，盡管對(duì)熱處理產(chǎn)生了反應(yīng)跃百，但其附加閥的恒定強(qiáng)度足以使其最終使用券妹。考慮到該小組的CECS復(fù)制了1類類別的組件患刻，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的核監(jiān)管機(jī)構(gòu)會(huì)將其歸類為“其失效會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重程度高的后果的部分”啰氏。3D打印部件的強(qiáng)度確實(shí)得到了高度贊揚(yáng)。

（中關(guān)村在線）

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