Uniwersytet w Pittsburghu otrzymuje grant w wysokości 1 mln USD na badania nad drukowaniem 3D komponentów jądrowych

Uniwersytet Swanson School of Engineering Uniwersytetu w Pittsburghu otrzymał nagrodę w wysokości 1 miliona dolarów za zbadanie i rozwój projektowania i produkcji komponentów jądrowych przy użyciu druku 3D. Nagroda jest częścią programu Departament Energii Energii Jądrowej Departament Energii USA (NE).

Badania będą prowadzone przez Alberta To, profesora inżynierii mechanicznej i inżynierii materiałowej (MEMS) w szkole Swanson. Do współpracowników należą: Wei Xiong, adiunkt w MEMS w Pitt, oraz Owen Hildreth, adiunkt w dziedzinie inżynierii mechanicznej w Colorado School of Mines. Współpracownicy korporacyjni w Pittsburghu to Curtiss-Wright Corporation i Jason Goldsmith w Kennametal Inc.

Badania obejmą opracowanie rozpuszczalnych nośników, a także lepszą optymalizację topologii i ulepszoną konstrukcję mikrostruktury do wytwarzania elementów jądrowych przy minimalnych zniekształceniach i większa integralność strukturalna przy niższych kosztach.

"Wiele luk wciąż pozostaje w naukowym rozumieniu produkcji dodatków, w szczególności optymalizacji procesu montażu, przy jednoczesnym ograniczeniu awarii i kosztów budowy", powiedział Drs. Do i Xiong. "Usuwanie wewnętrznych struktur wsporczych w złożonych komponentach wytwarzanych z dodatków poprzez obróbkę końcową jest kosztowne, a czasami niemożliwe. Poprzez integrację rozpuszczalnych podpór, optymalizację topologii, projektowanie mikrostruktury, mamy możliwość drastycznego ograniczenia kosztów przetwarzania końcowego komponentów AM, przy jednoczesnym zapewnieniu możliwości wytwarzania projektów o złożonych cechach wewnętrznych, takich jak te potrzebne w przemyśle jądrowym. "

Główny nacisk zostanie położony na usuwanie wsparcia. Według dr Hildreth, 30 do 70 procent kosztów produkcji dodatków polega na obróbce końcowej, w szczególności na usuwaniu podpór.

"Nasza technologia rozpuszczalnego wsparcia umożliwia konsolidację wielu etapów produkcji wymaganych obecnie dla złożone komponenty jądrowe w jeden zespół AM "- powiedział. "Pozwoli to obniżyć koszty produkcji o 20 procent i poprawić harmonogramy produkcji o co najmniej sześć miesięcy. Prace te pomogą dostarczyć rozpuszczalnych nośników nie tylko do zastosowań nuklearnych, ale do szerszej społeczności AM z metalu, dzięki czemu koszty mogą zostać znacznie zmniejszone. Przewiduje się, że przemysł metalowy AM za dwa lata będzie przemysłem o wartości 21,2 miliarda dolarów, a te przetwarzalne w partiach, rozpuszczalne nośniki mogą zaoszczędzić przemysłowi 10 miliardów dolarów, a jednocześnie rozszerzyć projekt.wolność i redukcja obróbki końcowej. "

Nagroda przyznana University of Pittsburgh jest jednym z pięciu projektów NEET Crosscutting Technologies prowadzonych przez krajowe laboratoria Departamentu Energii, przemysł i amerykańskie uniwersytety w celu sprostania wyzwaniom związanym z energią jądrową. Projekty będą obejmować opracowanie zaawansowanych czujników i oprzyrządowania, zaawansowane metody wytwarzania i materiały do ​​wielu zastosowań w elektrowni jądrowej i paliw.

"Ponieważ energia jądrowa jest tak istotną częścią portfela energetycznego naszego kraju, inwestycje są konieczne, aby przyszłe pokolenia Amerykanów nadal korzystały z bezpiecznej, czystej, niezawodnej i odpornej energii jądrowej "- powiedział Ed McGinnis, zastępca sekretarza generalnego DOE ds. energii nuklearnej w Departamencie DOE. "Nasze zaangażowanie w zapewnianie naukowcom dostępu do podstawowej infrastruktury i zdolności potrzebnych do rozwoju zaawansowanych technologii jądrowych ma kluczowe znaczenie."