يُعرف التصنيع الإضافي بإنتاج أجزاء معقدة تخضع للعديد من متطلبات السلامة والكفاءة. في حالة المفاعلات النووية، تعتبر أهمية التفاصيل أمرًا بالغ الأهمية، وقد أثبتت الطباعة ثلاثية الأبعاد نفسها في الماضي. على سبيل المثال، لدى مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL) بالفعل عدد من المشاريع التي تجمع بين الاثنين، على سبيل المثال تثبيت الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد في محطة ألاباما النووية في عام 2021. علاوة على ذلك، فإن هذا بحد ذاته يعتمد على عملهم الخاص في عام 2020 عندما لقد قاموا بتصميم أول طابعة نووية مطبوعة ثلاثية الأبعاد على الإطلاق. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه لإنشاء هذه الأجزاء، يبدو أن الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد هي الطريقة الأكثر شيوعًا وموثوقية.
الآن، في جامعة نورث داكوتا (UND)، تلقى روي سوغانا، أستاذ الهندسة الميكانيكية، تمويلًا للبحث عن حلول جديدة لتصنيع المكونات ودمجها في المفاعلات النووية. منحته المؤسسة الوطنية للعلوم ما يقرب من 250 ألف دولار لدراسة كيفية تسخير عمليات التصنيع المضافة لتصميم هذه الأجزاء.
مفاعلات نووية مطبوعة ثلاثية الأبعاد مصنوعة من الفولاذ المقوى
لصنع مكونات المفاعلات النووية المطبوعة ثلاثية الأبعاد، سيستخدم روي سوغانا وفريقه من الباحثين الفولاذ الأوس نيتي. السبيكة المعدنية مقواه بالنيتروجين، وسوف تستخدم كمادة خام أولية في عملية البناء. في الوقت الحالي، لم يتم تقديم أي معلومات حول الطابعة ثلاثية الأبعاد المستخدمة. تكمن الفكرة في معرفة ما إذا كانت هذه المكونات المطبوعة ثلاثية الأبعاد أكثر كفاءة من تلك المصممة بالطريقة التقليدية. توسعت Saugata ، “تحاول مجموعات بحثية مختلفة صنع المكونات باستخدام التصنيع الإضافي. تقليديًا، يتم تصنيع هذه المكونات من خلال الصب أو تزوير الحديد المطاوع، لكن لا يمكنك تعديل الخواص الميكانيكية أو البنية المجهرية بشكل صحيح. في التصنيع الإضافي، لدينا سيطرة أكبر على ذلك “.
سيتم إجراء تصميم الجزء في جامعة نورث داكوتا، بينما سيتم إجراء مزيد من التحليل في مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL). بالإضافة إلى ذلك، سيركز اختبار المكونات على خصائصها الترا بولوجيه في درجات حرارة عالية. بالنسبة لأولئك الذين لا يعرفون، فإن علم الترا بولوجي هو علم التآكل والاحتكاك والتشحيم. وفقًا لروي سوغانا، هذه خطوة حاسمة في إنشاء المكونات.
واختتم بريان ترادني، عميد جامعة نورث داكوتا، بالقول: “أنا متحمس لأن هذه الجائزة الجديدة ستضيف المزيد من القدرات إلى الكلية وتدعم العمل المهم للدكتور روي، أحد أعضاء هيئة التدريس الموهوبين الجدد لدينا. سيؤدي هذا العمل إلى تطورات في تصنيع المواد المضافة إلى المعادن ولديه القدرة على المساهمة في جهود أبحاث UND في مجال الطاقة والأمن القومي”.
المصدر: 3dnatives
إقراء ايضا: