新型3D打印技术助力核反应堆建设提速

核设施建设的创新3D打印技术

橡树岭国家实验室（ORNL）及其合作伙伴最近在3D打印技术方面取得了进展，旨在提高先进核设施建设的效率。这项技术能够生产高精度的复合模具，这对于核建设项目中的混凝土成型至关重要。

该项目名为“加速高精度核基础设施的先进复合模板”，获得了2026年CAMX综合强度奖。该创新过程将大规模3D打印与精密加工相结合，能够快速创建可重复使用的模具。这些模具的交付时间约为两周，相较于传统钢模具所需的六个月时间，显著缩短了生产周期。

在Kairos Power设施的演示

该技术已在Kairos Power的橡树岭校园进行演示，目前Hermes低功率示范反应堆正在建设中。3D打印的复合模具经过设计，能够承受湿混凝土施加的巨大压力，并在关键表面上实现一英寸的十六分之一的精度。

这些模具还结合了复杂的几何形状，例如用于无灌浆组装辐射屏蔽面板的互锁接头，这些在传统材料中难以生产。这一进展不仅提高了生产速度，还允许设计灵活性，避免了与新钢工具相关的漫长等待时间。

合作努力与未来展望

该项目涉及多方合作伙伴，包括美国能源部、缅因大学的先进结构与复合材料中心以及Barnard Construction。尽管这一技术的直接好处是加快了专用混凝土模具的生产，但由于核项目必须满足其他工程和监管要求，因此并不保证整体建设时间的缩短。

随着ORNL继续完善这项技术，目标是建立一个更灵活的增材制造供应链，以支持未来的先进反应堆项目，最终促进先进核技术的部署。