3D-Печать приспособят для АЭС



В США начинаются НИОКР, цель которых — обоснование применения технологий 3D-печати для изготовления оборудования и запасных частей АЭС, а также деталей тепловыделяющих сборок. Эту новость мы попросили прокомментировать российского эксперта — замгендиректора ЦНИИТМАШа, директора Института технологии поверхности и наноматериалов Владимира Береговского.
О выделении гранта в $2 млн для исследования свойств металлических изделий, изготовленных методом 3D-печати, на предмет их пригодности к применению в атомной энергетике сообщило Минэнерго США. Получателем всей суммы стала компания GE-Hitachi. По условиям гранта, средства будут использованы для оплаты облучения образцов изделий в исследовательском реакторе, который расположен в Айдахской национальной лаборатории.

Все детали GE-Hitachi «напечатает» в двух экземплярах. После облучения одного из них в реакторе специалисты компании исследуют свойства подвергшегося радиационному воздействию образца и сравнят его с копией, оставшейся у них на хранении.

Цель исследований — изучение возможностей использования аддитивных технологий для изготовления элементов оборудования АЭС и деталей топливных сборок.

Как пояснил В. Береговский, современные технологии трехмерной печати позволяют изготавливать изделия даже из таких материалов, как цирконий и жаропрочные стали. Причем предполагается, что их качество не будет уступать качеству изделий, произведенных с использованием традиционных технологий.

«Поскольку продукция, изготовленная методом послойного синтеза, выполняется из специального порошка, степень мелкодисперсности ее структуры выше, чем у аналогичной продукции, изготовленной традиционными способами: литьем, ковкой или другими, — пояснил он. — Как правило, чем выше мелкодисперсность структуры материала, тем лучше его физические и механические характеристики. То есть во многих случаях это плюс».

Конечно, использовать трехмерную печать целесообразно только для деталей, имеющих сложную форму, к точности изготовления которых предъявляются повышенные требования. Именно такие изделия используются в конструкциях тепловыделяющих сборок. Кроме того, 3D-печать может быть использована для производства деталей автоматики системы аварийной защиты реактора или оборудования перегрузки ядерного топлива, рассуждает В. Береговский.

По его мнению, «услуги по производству деталей для ядерной энергетики методом 3D-печати будут востребованы в России года через три-четыре, однако исследования начнутся раньше». Впрочем, наш собеседник оговорился, что это оптимистичный прогноз.

Вместе с тем В. Береговский отметил, что в ЦНИИТМАШ уже сейчас обращаются представители различных компаний, входящих в контур Росатома, с заказами на пробное изготовление тех или иных деталей методом послойного синтеза. «В этих случаях мы работаем фактически с закрытыми глазами, так как видим только чертеж детали, но не знаем, для чего она предназначена», — признался он.

По оценкам В. Береговского, сейчас российские исследователи в области трехмерной печати идут вровень с коллегами из США. «У них эти технологии развиваются уже лет ­15–20, и то, что работы по обоснованию использования метода послойного синтеза для изготовления деталей ядерного качества мы начали одновременно, — уже хорошо. Пока мы идем вровень, на следующем этапе мы уже будем впереди», — заключил директор Института технологии поверхности и наноматериалов.

ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ НОМЕРА