ウェスティングハウス・エレクトリックは3Dプリント技術を使用して1,000枚のVVER-440燃料フロープレートを製造することに成功しました。

ウェスティングハウス・エレクトリックは3Dプリント技術を使用して1,000枚のVVER-440燃料フロープレートを製造することに成功しました。
2024年3月23日、アンタークティックベアは、ウェスティングハウスエレクトリックカンパニーが最近、VVER-440原子炉燃料用の1,000枚目の3Dプリント燃料フロープレートを製造し、重要なマイルストーンを達成したことを知りました。

△積層造形法で製造した燃料集合体部品
原子力発電の主要部品を3Dプリントで量産

これらのフロープレートは、安全関連の付加製造部品として初めて量産されるものと考えられており、VVER-440 燃料集合体に取り付けられています。この設計では、積層造形技術を活用し、コンポーネントの下側を再設計することで、より強力なパフォーマンスを実現していると言われています。これらのパネルは、2024 TCT 産業製品アプリケーション賞の最終候補に選ばれました。

「この成果は、試作から大規模生産までの付加製造の進化を示しており、当社の顧客に具体的な価値を生み出しています」と、ウェスティングハウスの最高技術責任者兼研究・開発・イノベーション担当執行副社長のルー・マルティネス・サンチョは述べています。「これは、安全性、効率性、持続可能性、エネルギー安全保障を強化する付加製造技術におけるウェスティングハウスのもう一つの画期的な成果でもあります。」

△ ウェスティングハウス・エレクトリックの3Dプリントエジェクタプラグ装置
VVER 原子炉は水-水エネルギー原子炉であり、略称は WWER または VVER です。これは、もともとソビエトの OKB Gidropress によって開発された加圧水型原子炉の設計ファミリーです。 VVER原子炉はもともと1970年代以前に開発され、継続的に改良されてきました。したがって、VVER という名前は、第 1 世代の原子炉から最新の第 3 世代以降の原子炉設計まで、幅広い原子炉設計に関連付けられています。 VVER-440 V230 は最も一般的な設計であり、440 MW の電力を供給できます。ウェスティングハウスは昨年9月、再装填されたVVER-440燃料集合体の最初のバッチをウクライナ国営原子力発電会社エネルゴアトムに納入した。

原子炉の典型的な設計上の特徴は、放射性物質の放出を防ぐための層状の安全バリアです。 VVER 原子炉は、燃料棒、ウラン酸化物焼結セラミック燃料粒子、および高温高圧に対するバリアとして機能する密封されたジルコニウム合金 (ジルカロイ) 被覆の 3 つの層で構成されています。

ウェスティングハウスは、コストを削減し、リードタイムを短縮し、エネルギー生産における最先端のソリューションを提供し続けるために、原子力産業に 3D プリント技術を導入しました。この技術上のマイルストーンは、1,000 個目の 3D プリント VVER 燃料コンポーネントの製造に成功したことです。

同社は2015年に、3Dプリントされた原子力部品の材料照射に関する初の研究を実施した。 2020年、ウェスティングハウスは、稼働中の商用原子炉に、安全関連の3Dプリント部品であるピン差し込み装置を初めて設置しました。

△2020年、ウェスティングハウスは商業用原子炉向けの最初の積層造形部品を設置した。
3Dプリント技術と原子力

原子力分野における付加製造の導入は他の産業に比べて遅れていますが、近年、注目すべき動きがいくつかありました。たとえば、2017 年にシーメンスは、原子力発電所に 3D プリント部品の商業的な設置を完了した最初の企業となりました。今年初め、スウェーデンの3Dプリント企業Additive CompositeとAdd North 3Dは、原子力産業の放射線遮蔽用途に適した新しい炭化ホウ素複合フィラメントをリリースしました。

原子力エネルギー業界では、ラピッドプロトタイピングは複雑なコンポーネントやプロトタイプの製造において重要な役割を果たします。世界が原子力をよりクリーンかつ効率的なエネルギー生産ソリューションとして再認識するにつれ、原子力業界全体で、現在および将来の多くの課題に対応するのに最適な 3D プリント技術の使用が増加しています。 3D プリント技術は、プロトタイプ作成と主流の生産の両方に使用できるため、プロセスを合理化し、運用をより効率的にすることができます。



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