Les laboratoires nationaux d'Oak Ridge et de l'Idaho démontrent un récipient sous pression imprimé en 3D par arc électrique

fr.wedoany.com Rapport : Le 21 août, l'Oak Ridge National Laboratory et l'Idaho National Laboratory du Département de l'Énergie des États-Unis ont lancé une recherche conjointe sur les composants critiques de l'énergie nucléaire et ont présenté un récipient sous pression fabriqué par fabrication additive à arc filaire. Les deux laboratoires combineront l'impression 3D métallique, la surveillance par intelligence artificielle et l'évaluation des matériaux nucléaires pour étudier les méthodes de fabrication et de certification rapide des grands récipients sous pression.

Ce récipient sous pression, fabriqué en juillet par l'installation de démonstration de fabrication de l'Oak Ridge National Laboratory, mesure environ 5 pieds de haut et 3 pieds de large, soit environ 1,52 mètre et 0,91 mètre respectivement. Le processus de fabrication a utilisé un alliage d'acier adapté aux équipements nucléaires, réalisé via la plateforme de fabrication additive à arc filaire MedUSA. Cette plateforme utilise trois robots collaboratifs qui fondent le fil métallique à l'arc électrique et le déposent couche par couche, formant finalement une structure de récipient fermée avec des têtes bombées.

Les récipients sous pression nucléaires sont généralement fabriqués à partir de grandes pièces forgées, avec des exigences élevées en matière de ténacité des matériaux, d'intégrité structurelle et de performances en service à long terme. La fabrication additive à arc filaire, qui utilise du fil métallique comme matière première, peut directement fabriquer de grandes pièces de forme quasi nette, offrant une autre voie de production pour réduire la dépendance aux grandes pièces forgées. Cet essai a confirmé la capacité de la plateforme MedUSA à fabriquer de grands récipients fermés avec des alliages d'acier liés au nucléaire. La prochaine phase se concentrera sur la validation des performances des composants et la certification technique.

Les deux laboratoires prévoient de collecter les dimensions géométriques, l'état des matériaux et les paramètres de fabrication pendant le processus d'impression, et d'évaluer la qualité des pièces en temps réel grâce à l'intelligence artificielle et aux outils d'ingénierie numérique. L'Oak Ridge National Laboratory est principalement responsable de la fabrication additive et de la caractérisation des pièces imprimées, tandis que l'Idaho National Laboratory fournit un soutien en matière de performances des matériaux nucléaires, d'ingénierie numérique et d'évaluation du service à long terme. Ces méthodes pourront également être appliquées à l'avenir aux grandes pièces métalliques sous pression dans les secteurs de la chimie, du pétrole et du gaz, de la défense et de l'aérospatiale.