Pêvajoya Hîbrîd a Nû ya ORNL û A.J. Tuck: Mandrelek 3D-Baskirî Çawa Hilberîna Parçeyên Nukleer Kurt Dike?

Hilberandina parçeyên metalî yên mezin û bêsızıntî ku di reaktorên nukleer ên pêşketî de têne bikaranîn, tenê bi sêwirana parçeya dawî ve girêdayî nîne; ew di heman demê de bi wan gavên navber ên ku wê parçeyê ji bo hilberînê amade dikin jî girêdayî ye. Oak Ridge National Laboratory (ORNL) û A.J. Tuck Company pêvajoyek nû ya hilberînê ya hîbrîd pêş xistiye ku armanc dike yek ji van gavên navber kurt bike. Rêbaza ku bi mandrelek polîmer a 3D-baskirî, elektroformkirin û pêçandina izostatîk a germ tê çêkirin, alternatîfek pêşkêş dike ku dikare girêdayîbûna bi kapasîteya kevneşopî ya forjekirin û montajê kêm bike.

Ev pêşveçûn di nûçeya 3D Printing Industry ya 29ê Tebaxa 2026an de hat ragihandin. Li gor daxuyaniya ORNL, ev hevkari di dema çalakiya Materials and Manufacturing Innovation Days de ku di 19–20ê Tebaxê de li ORNL Manufacturing Demonstration Facility hate lidarxistin, bêtir derket pêş. Ev dem û çavkanî ji bo cudakirinê girîng e, da ku encamên lêkolînê yên ku hîn negihîştine qonaxa bazirganîkirinê ji danasînên hilberên nû yên rojane were veqetandin.

Çima mandrel bi 3D tê çap kirin?

Di pêvajoyê de pêşî mandrelek polîmer tê amadekirin ku geometriya parçeya dawî hildigre. Ev forma demkî di hemama elektrolîtê de tê danîn û li dora wê qalikek nîkelê ya bi qelewahiya nêzîkî 2–3 mîlîmetre tê avakirin. Piştî wê, navika polîmer bi asîtê tê şilkirin û paşê qalikek metalî ya vala dimîne. Dû re ev qalik bi toza metalê tê dagirtin û piştî ku bi awayekî bêsızıntî tê girtin, pêçandina izostatîk a germ, ango HIP, li ser tê sepandin. Di bin germî û zextê de, toz vediguhere parçeyekî qels û yekparçe.

Fikra sereke li vir ev e ku 3D baskî ne ji bo hilberandina rasterast a parçeya metalî ya dawî, lê ji bo amadekirina zû ya qalibê demkî yê hilberînê tê bikaranîn. Ev nêzîkati dikare di geometriyên tevlihev de guherîna sêwiranê hêsantir bike; di heman demê de deformasyonên ku ji ber germahiya bilind di baskiya metalê de derdikevin ji qonaxa mandrelê dûr digire. Hêza ku xalên girêdanê di nav sêwiranê de bên zêdekirin jî potansiyela kêmkirina pêvajoyek din a paşê, wekî weldkirina lûleyan, heye.

Encamên yekem çi nîşan didin?

ORNL û A.J. Tuck di qonaxa yekem de pênc kapên HIP ên bêsızıntî çêkirin; her yek ji wan 15,2 santîmetre bilindahî û 10,2 santîmetre çap bû. Bi bikaranîna yek ji van kapan, parçeyek nîkelê ya qels bi giraniya 6,7 kîlogram hate çêkirin. Tîmê plan dike ku di qonaxa pêş de li ser geometriyek tevlihevtir bixebite, wekî pervaneyek ku di pomp û turbînan de tê bikaranîn an jî valvek ku bi pergalên enerjiya nukleer ve girêdayî ye.

Ev encam nayê vê maneyê ku rêbaz di vê gavê de parçeyên nukleer rasterast ji bo hilberîna rêzeyî amade kiriye. Bêsızıntîbûn, paqijiya materyalê, dubarebûnî û pêdiviyên rastandinê di sepandinên ku berpirsiyariya wan gelek bilind e de hîn jî divê bi taybetî bên nirxandin. Lê belê, ew xala ku mezinahiya hilberînê tenê bi mezinahiya parçeyê ve ne girêdayî ye, lê her weha bi qelewahiya qalikê metalê ya hewce jî girêdayî ye, ji bo ku di heman gava elektroformkirinê de pir parçeyek werin pêvajokirin hêviyek baş dide.

Ji bo xwendevanê Ucuz3D maneya wê ya pratîkî çi ye?

Ev nûçe nayê vê maneyê ku hûn bi çapgera xwe ya maseyî ya FDM dikarin parçeyek nukleer çap bikin. Dersa sereke ev e ku 3D baskî di zincîra hilberînê de tenê bi rola “makîneya ku hilbera dawî çap dike” ve sînordar nîne. Mandrelek polîmer dema ku wekî qalib, amûr an hilgirê demkî tê bikaranîn, dikare gavên hilberînê yên biha û dirêj sade bike. Di prototîp, fîkstur û parçeyên taybet ên bi hejmareke kêm de jî, bi heman ramana, rastkirina zû ya geometriya rast dikare gelek bi qîmet be.

Heke di projeya we de amûrek an prototîpek wisa hewce be, hûn dikarin vebijarkên 3d baskı hizmeti binirxînin. Ji bo hilbijartina materyalê li gor hewcedariyên teknîkî, li rûpela mühendislik malzemeleri 3D baskı nihêrînek girtin, û di hilberînên giştî de jî baskı malzemelerimiz berhevkirin feydeyê dide. Dîtina mantiqa gram başı fiyat ya parçeya ku we pê hewce ye û bi pelê xwe anında fiyat wergirtin jî gava yekem a fizîbîlîteyê hêsantir dike.