美国橡树岭与爱达荷国家实验室演示电弧3D打印压力容器

8月21日，美国能源部橡树岭国家实验室与爱达荷国家实验室启动核能关键部件联合研究，并展示一件采用线弧增材制造技术制成的压力容器。双方将结合金属3D打印、人工智能监测和核材料评价技术，研究大型压力容器的制造与快速认证方法。

这件压力容器由橡树岭国家实验室制造示范设施于7月完成，高约5英尺、宽约3英尺，分别约为1.52米和0.91米。制造过程使用适用于核能设备的钢合金，通过MedUSA线弧增材制造平台完成。该平台利用三台协同机器人，以电弧熔化金属丝并逐层沉积，最终形成带弧形封头的封闭容器结构。

核能压力容器通常采用大型锻件制造，对材料韧性、结构完整性和长期服役性能要求较高。线弧增材制造以金属丝为原料，可直接制造大型近净成形部件，为减少大型锻件依赖提供另一种生产路径。此次试制确认了MedUSA平台使用核能相关钢合金制造大型封闭容器的能力，下一阶段将围绕部件性能验证和工程认证展开。

两家实验室计划在打印过程中采集几何尺寸、材料状态和制造参数，通过人工智能与数字工程工具实时判断部件质量。橡树岭国家实验室主要负责增材制造及打印件表征，爱达荷国家实验室则提供核材料性能、数字工程和长期服役评价支持。相关方法后续还可用于化工、油气、国防及航空航天领域的大型金属承压部件。