04.12.2020

Durchbruch beim 3D-Druck temperaturbeständiger Reaktorkomponenten

Das in den USA ansässige Unternehmen BWX Technologies (BWXT) hat Fortschritte bei der Herstellung von Reaktorkomponenten aus Hochtemperaturlegierungen und Refraktärmetallen mithilfe von neuen 3D-Drucktechnologien erzielt.

Laut BWXT könnte die additive Fertigung, auch 3D-Druck genannt, die Entwicklung fortgeschrittener Kernreaktortechnologie beschleunigen. Das Unternehmen erklärte, fortgeschrittene Reaktoren seien für den Betrieb bei sehr hohen Temperaturen ausgelegt. Die Möglichkeit, Komponenten aus temperaturbeständigen Legierungen und Metallen in 3D zu drucken, könnte Fortschritte in diesem Bereich ankurbeln. Zudem könnten diese Materialentwicklungen unmittelbare Auswirkungen haben auf den derzeitigen kommerziellen Kernkraftwerkspark und auf dem Ziel, unfalltolerante Brennstoffe einsetzen zu können, sagte die BWXT.

Die BWXT habe aufgezeigt, dass sie Superlegierungen auf Nickelbasis und Legierungen auf Refraktärmetallbasis zur Verwendung in Nuklearkomponenten additiv herstellen könne. Darüber hinaus habe das Unternehmen die Qualifizierung auf Komponentenebene erreicht, was zu einer effizienteren Zulassung von Kernmaterialien führe, die in komplexen Geometrien konfiguriert sind. Die BWXT validierte diese Technologie während der erfolgreichen Durchführung eines Kostenbeteiligungsprogramms für die Entwicklung fortgeschrittener Nukleartechnologien, das 2018 vom amerikanischen Department of Energy (DOE) vergeben worden war.

«Die 3D-Drucktechnologien werden für die Nuklearindustrie «transformierend» sein, da sie die Schaffung von Formen ermöglichen, die mit konventioneller Fertigung nicht machbar sind», so die BWXT weiter. Der Einsatz der 3D-Druck-Verfahren der BWXT könnte die Kosten für fortgeschrittene Kernenergiesysteme senken und möglicherweise die Leistung und Langlebigkeit eines Reaktors verbessern, während gleichzeitig erschwingliche Herstellungskosten aufrechterhalten werden.

Die BWXT arbeitet mit dem Oak Ridge National Laboratory (ORNL) an der Entwicklung der additiven Fertigung zusammen und wird dabei von der amerikanischen Regierung unterstützt.

Komponenten aus dem 3D-Drucker am Oak Ridge National Laboratory.
Quelle: Brittany Cramer / ORNL
Quelle: 
M.A. nach BWXT, Medienmitteilung, 23. November 2020