3D打印組件能否達(dá)到核能領(lǐng)域所需的嚴(yán)苛性能標(biāo)準(zhǔn)？這一問(wèn)題正由美國(guó)能源部橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）深入探索。該實(shí)驗(yàn)室近日在其高通量同位素反應(yīng)堆（HFIR）中完成了兩項(xiàng)3D打印不銹鋼實(shí)驗(yàn)艙的測(cè)試，標(biāo)志著增材制造技術(shù)在核能應(yīng)用中取得關(guān)鍵突破。這些實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)封裝了待評(píng)估材料，用于模擬核環(huán)境下的性能測(cè)試。

    選擇增材制造技術(shù)生產(chǎn)此類膠囊狀容器，主要源于其顯著的成本與時(shí)間優(yōu)勢(shì)——通過(guò)激光粉末床熔合工藝，可在同一托盤(pán)上批量制造多個(gè)膠囊，優(yōu)化生產(chǎn)流程。研究團(tuán)隊(duì)采用316H不銹鋼作為基材，該材料具備優(yōu)異的高溫耐受性、抗輻射能力及耐腐蝕性能。打印完成后，實(shí)驗(yàn)艙被用于封裝待測(cè)試材料，其核心功能是作為壓力屏障與密封裝置，這兩項(xiàng)特性對(duì)實(shí)驗(yàn)安全性至關(guān)重要。

    經(jīng)過(guò)組裝與質(zhì)量鑒定，這些3D打印實(shí)驗(yàn)艙被植入ORNL的高通量同位素反應(yīng)堆。該反應(yīng)堆擁有全球最高水平的中子通量之一，可精準(zhǔn)模擬核反應(yīng)堆極端環(huán)境，為材料測(cè)試與認(rèn)證提供關(guān)鍵平臺(tái)。據(jù)研究人員介紹，實(shí)驗(yàn)艙在反應(yīng)堆內(nèi)持續(xù)運(yùn)行一個(gè)月后，其結(jié)構(gòu)完整性未發(fā)生任何改變。

    ORNL制造示范設(shè)施（MDF）主管RyanDehoff表示："通過(guò)驗(yàn)證這些3D打印部件的可靠性，我們預(yù)示著增材制造技術(shù)有望成為未來(lái)反應(yīng)堆關(guān)鍵部件生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方案。"這一成果表明，3D打印技術(shù)或?qū)⒊蔀楹斯I(yè)領(lǐng)域的重要工具，推動(dòng)生產(chǎn)流程的革新與優(yōu)化。