Argonne ஆய்வகத்தின் 3D அச்சு முன்னேற்றம் அணு உலை அனுமதிகளை விரைவுபடுத்தக் கூடும்

உற்பத்தி ஒழுங்குவிப்பைக் கூட்டம்

அত்याधुनिक அணு உலைகள் ஒரு முரண்பாட்டை எதிர்கொள்கின்றன: இன்று உருவாக்கப்படுகின்ற வடிவமைப்புகள் நிலைத்த Light-water reactors ஐ விட பாதுகாப்பாக, அதிக திறமையாக, மற்றும் மேலும் வகைக்குறிப்பாக இருக்க நோக்கம் கொண்டிருக்க, ஆனால் அவற்றின் நிர்மாணத்தை கட்டுப்படுத்தும் கட்டுப்பாட்டு பாதைகள் முற்றைய தலைமுறையின் உற்பத்தி முறைகளுக்கு எழுதப்பட்டன. குறியீடுகள் எழுதப்படும் போது கிடைக்கப் பெற்ற அல்லது செயலற்ற பொருள்கள் இப்போது அதிக மிதத்துடன் தயாரிக்கப்படலாம் — ஆனால் பல ஆண்டுகளாக அதिकாரपत்த அனுமोदन செயல்முறைகள் மூலம் அணு கூறுகளில் சட்டப்பூர்வமாக பயன்படுத்த முடியாது.

Argonne National Laboratory அந்த இடைவெளியை மூட பணிபுரிகிறது. Argonne ஆய்வாளர்கள் American Society of Mechanical Engineers க்கு draft Code Case சமர்ப்பித்துள்ளனர், இது High-temperature அணு உலை பயன்பாடுகளுக்கான கூறுகளுக்கான Laser Powder Bed Fusion — உচ్చ-নির్ణీत additive manufacturing தொழில்நுட்பம் — பயன்படுத்தியை செயல்படுத்தவும். குறியீடு மாற்றம் அনுமোதிக்கப்பட்டால், இது பாரம்பரிய இயந்திர வேலைத் திறமையுடன் சாத்தியமான வடிவ கணக்கீடு மற்றும் பொருள் சொத்துக்களுடன் nuclear-grade கூறுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான கதவு திறக்கும்.

Laser Powder Bed Fusion என்ன வழங்குகிறது

Laser Powder Bed Fusion கிடைக்கப் பெற்ற மிகவும் திறமையான உலோக 3D அச்சு செயல்முறைகளில் ஒன்றாகும். High-powered லேசர் மில்லிமீட்டরின் பகுதிகளுக்கு அளவுகோல் செய்யப்பட்ட Feature தெளிவினுடன் layer ஆல் நிறை உலோக தூள் தெரிவு செய்கிறது, கோபுரமாக உள்ளக வடிவங்கள், மேலாக்கபட்ட குளிர் சேனல்கள், மற்றும் சமாจஸ்த பொருள் রचनையுடன் கூறுகளை உற்பத்தி செய்கிறது, அவை திடமான பூட்டிலிருந்து இயந்திரம் செய்யுமாறு அப்राக्டிகல் அல்லது நிறை முறையற்ற இருக்கும். அணு உலை கூறுகளுக்கு, இது নேரேயாக வடிவமைப்பு பெற்றிய வ்യக్తत്वத்திற்கு অনुবாદிக்கிறது, இয়கள் பொறியாளர்கள் முந்தைய செயல்படுத்த முடியாத இருந்தன.

உচ్చ taปmperatures மற்றும் neutron flux నుკు లోబడిய Reactor கூறுகளுக்கு precise microstructural సుഫ സาहत్য కలిగిய பொருள்கள் भәष्य आवश्यक आहेत। পാരंپारिक उत్પादन సाधारण भूমिति মध्ये तेजो गुण प्राप्त बनविण्यासाठী carefully नियंत्रित열 उपचार आणि machining अनुक्रम वापरते. LPBF laser पॅरामीटरद्वारे प्रत्येक निक्षेপित layer का thermal इतिहास नियंत्रित करके जटिल आकार में समान या बेहतर microstructures बना सकते हैं. परिणाम एक कण है जो traditional निर्माण गुणवत्ता से मेल खाता है या अधिक है, साथ ही thermal कार्यपादन में सुधार, वजन में कमी, या assembly को सरल करता है.

ASME Code Case செயல்முறை

ASME Boiler மற்றும் Pressure Vessel Code संयुक्त राज्य में nuclear सुविधाओं में pressure-bearing उपकरणों के लिए आधिकारिक तकनीकी मानक आहे. nuclear सुरक्षा-संबंधित पहलुओं में वापरल्या गेलेल्या साहित्य आणि प्रक्रिया licensed सुविधाओं में शामिल करण्यापूर्वी explicit Code Case अनुमोदन आवश्यक आहे.

Argonne चा draft Code Case सबमिशन LPBF साठी त्या प्रक्रियेचा औपचारिक सुरुवात आहे. गट ने LPBF-produced stainless steel आणि nickel alloy नमुन्यांवर mechanical गुणधर्मों का डेटा एकत्रित किया है advanced रिएक्टर operation से संबंधित temperature श्रेणी में, आणि आणु service साठी आवश्यक minimums सह समान किंवा अधिक गुणधर्म असल्याचे दाखविले आहे.

पूरवठा साखळी मथुरा डिज़ाइन सिद्धान्त

विशेष कूपन के लिए nuclear उद्योग की पूरवठा साखळी दृष्टिकोण सीमित आहे. nuclear-grade forgings, कास्टिंग, आणि machined कूपन उत्पादन करण्यास सक्षम निर्माताओं का विश्व छोटा है, त्यांच्या योग्यता प्रक्रिया लंबी आहेत, आणि महत्वपूर्ण पृष्ठों के lead समय मतलब वर्ष में मापे जाते हैं. या पूरवठा साखळी병 को advanced nuclear प्रकल्पों का निर्माण होऊ शकणार्या गतीसाठी मर्यादक घटक म्हणून वारंवार ओळखला गेला आहे.

LPBF विनिर्माण को पारंपरिक nuclear कूपन उत्पादन के लिए समान specialized foundry infrastructure की आवश्यकता नहीं आहे. एक बार निर्माता अपनी विशिष्ट LPBF प्रक्रिया आणि उपकरणों के लिए Code Case अनुमोदन जब तक, तर तो उत्पादन कर सकते हैं novel रिएक्टर कूपन lead समय साथ साप्ताहिकों में मापा जाता है सरल पृष्ठों के लिए, आणि महीनों में मापा जाता है अनेक वर्षां की जागा जटिल कूपन के लिए.

Advanced Reactor TimelineΠression

Argonne चा Code Case शक्ति advanced रिएक्टर तैनाती के आस-पास बढ़ती तीव्रता प्रतिबिंबित करते हैं. दर्जन advanced रिएक्टर डिज़ाइन — microreactors दूरस्थ स्थानों के लिए, molten salt डिज़ाइन, आणि high-temperature गैस रिएक्टर शामिल — NRC review प्रक्रियाओं के माध्यम से progress कर रहे हैं, इस उम्मीद के साथ कि कुछ को अगली कई वर्षों में construction परमिट मिलेंगे. वे प्रत्येक डिज़ाइन योग्य कूपन की पूरवठा साखळी की आवश्यकता है, आणि LPBF की अनुपस्थिति आपत्ति approved निर्माण पद्धति आहे डिज़ाइन पेट्रोलियम सीमा का कारण आहे.

ही Code Case normal अनुसूची पर ASME review के माध्यम से ahead जाता है, अनुमोदन दो से तीन वर्षों में आ सकता है — most advanced next-generation प्रोजेक्ट के निर्माण आइजेसटम से संरेखित करके आणि निर्माण विकल्प প्रदान करके कि वर्तमान generation के रिएक्टर डिज़ाइन के लिए अस्तित्व में नहीं थे.

यह लेख Interesting Engineering द्वारा reporting पर आधारित है. मूल लेख पढ़ें.