3D打印技術已經(jīng)無孔不入。這一次，它延伸到了核能領域。中核集團最近公布的一則消息顯示，利用3D打印技術的CAP1400自主化燃料原型組件下管座已順利完成，國內(nèi)首次實現(xiàn)了3D打印技術在核燃料元件制造的應用。該技術如實現(xiàn)批量生產(chǎn)，有利于節(jié)約人力，提高核燃料元件的質量，并有望實現(xiàn)部分進口元件的國產(chǎn)化。

　　CAP1400是中國用于出口的主要核電技術之一，其研發(fā)主體是國家核電。核燃料元件泛指核反應堆內(nèi)具有獨立結構的燃料使用單元，包括從單一的圓柱狀短棒到結構復雜的大組件。核燃料元件在核反應堆中有非常重要的作用，它除了提供反應堆發(fā)電所需能量之外，也是核反應堆安全的第一道屏障。核反應堆則是核電站的心臟，核電站輸出的電力便是通過這里的核裂變獲得的。

　                               核燃料元件（網(wǎng)絡資料圖）

　　消息介紹，核燃料元件制造是集設計與加工于一體的高端精密制造，結構復雜，需多種工序交叉作業(yè)加工才能完成。而3D打印技術，自提出以來就定位于精密制造，能直接利用計算機圖形數(shù)據(jù)生成任意形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率并降低生產(chǎn)成本。

　　中核集團此次使用的3D設備為SLM-S300激光成型設備，在鋪粉精密成型方面具有優(yōu)勢，目前設備正處于預驗收階段，對設備成形質量進行檢測后，后續(xù)將進行星形架、格架及測高儀零部件等各種復雜零件的3D打印技術的應用。

　　而資料顯示，SLM-S300激光成型設備是由西安鉑力特激光成形技術公司自主研發(fā)的。

　　中核集團已經(jīng)與擁有3D打印技術的企業(yè)簽署了合作協(xié)議。2015年12月25日，中核集團旗下的中國核動力研究設計院和中國核電工程有限公司分別與南方增材科技有限公司簽署了核電裝備3D增材打印技術研發(fā)合作協(xié)議。

　　資料顯示，增材打印中的金屬3D打印技術開發(fā)自上世紀80年代開始起步，歷經(jīng)材料研究、非功能性模型打印、功能性零件直接打印，發(fā)展到目前已在航空、航天、國防軍工等重要領域實現(xiàn)重大突破和應用。

　　中核集團將采用3D增材打印技術來制造某些小型反應堆的關鍵設備。這些設備包括壓力容器和主蒸汽超級管道等。

　　中國核動力研究設計院和中國核電工程有限公司經(jīng)過長達近2年的時間開展大量調(diào)研分析研究認為，如果金屬3D打印技術應用于核工業(yè)領域，將大大縮短制造周期，提高設備質量和反應堆設備的安全性。

　　“相比于傳統(tǒng)設計制造技術對核電裝備由大到小的加工，3D打印技術則是反過來，從粉末開始加工。”一位核電工程師此前向《第一財經(jīng)日報》記者分析，這使得核電裝備質量變得更加可靠。

　　中核集團總經(jīng)理助理李曉明則在公開場合表示，金屬3D打印技術與核電裝備設計制造技術的結合，對未來傳統(tǒng)設計制造將帶來革命性的改變。

　　不過，有核電專家指出，3D打印技術要想在核能領域得到廣泛使用，至少還需要十年的努力。