导读：根据增材制造研究公司（AMR）发布的《能源行业的增材制造：市场分析与预测》报告显示，2023年能源行业的3D打印活动价值达到了26亿美元（约合187亿人民币），预计到2032年有望产生高达170亿美元（约合1229亿人民币）的增材制造收入。尽管存在复杂的安全和监管问题，但由于3D打印技术可以更快、更低成本地生产出更高效的部件，核能行业有望从这一趋势中显著受益。
近日，核能技术公司西屋电气(Westinghouse Electric Company)成功生产出了第1000块用于VVER-440燃料组件的3D打印燃料流板，这标志着增材制造领域取得了重大进展。这一成就凸显了3D打印在关键应用领域不断扩大的潜力，是该领域的一个重要里程碑。
新开发的3D打印燃料流板对VVER-440反应堆的运行至关重要，并已成功无缝集成到组件中，从而显著提高了整体性能。该公司表示，通过利用3D打印技术展示了它们在核能生产领域推动创新和坚持最高安全标准的持续承诺。
△西屋公司3D打印的核燃料组件
西屋公司首席技术官兼执行副总裁Lou Martinez Sancho强调了这一成就的重要性。他说：“这一成就展示了增材制造从原型设计到全面生产的发展历程，为我们的客户创造了实实在在的价值。这标志着西屋公司在增材制造技术方面取得的又一开创性成就，也彰显了西屋公司致力于加强安全、效率、可持续性和能源安全的决心。”
VVER反应堆是水-水能反应堆，缩写为WWER或VVER。这是一系列压水反应堆设计，最初是由前苏联吉德罗普雷斯公司（OKB Gidropress）开发的。VVER反应堆最初是在20世纪70年代之前开发的，并不断得到更新。因此，VVER这个名称与从第一代反应堆到现代第三代+反应堆设计的各种反应堆设计相关联。VVER-440型V230是最常见的设计，可提供440兆瓦的电力。
△西屋公司3D打印的顶针堵塞装置，用于在将核燃料放入反应堆堆芯时固定核燃料，并阻止核泄漏
清洁能源正越来越多的采用3D打印技术
去年9月，西屋公司向乌克兰国有核电公司Energoatom交付了第一批重装VVER-440燃料组件。西屋电气公司自2015年采用3D打印技术以来，不断提高效率和生产力，同时为核领域开发尖端能源解决方案。该公司取得的里程碑式成就包括在2020年为商用核反应堆安装有史以来第一个与安全相关的增材制造组件，顶针封堵装置。
△西屋公司制造的3D打印顶针堵漏装置
随着全球对更清洁、更可持续的能源解决方案的兴趣与日俱增，3D打印技术在核领域的应用也获得了长足的发展。仅在这十年间，我们就已经见证了3D打印技术带来的非凡成就，包括金属核反应堆堆芯的制造、美国第二大核反应堆燃料组件支架的生产，以及印第安纳州3D打印微反应器的开发。这些成就凸显了在核工业等严格监管环境中部署经过认证的3D打印组件的可行性。
西屋公司指出，3D打印技术具有无与伦比的优势：可以快速生产复杂的部件，提高耐用性和精度，这些都是维持核电站安全和可靠性标准的重要因素。此外，3D打印还能极大地帮助制造抗辐射材料和工具，为放射性环境中的维护和维修任务量身定制。因此，随着像西屋这样的核电厂越来越多地采用增材制造技术，我们可以预见，在未来的几年里，核电行业将取得更多实质性的进步和成就。
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