Oak Ridge и A.J. Tuck создают герметичные HIP-контейнеры методом гальванопластики на 3D-печатных заготовках

Репортаж от Wedoany，Ок-Риджская национальная лаборатория (Oak Ridge National Laboratory) совместно с компанией A.J. Tuck разработала метод производства, сочетающий 3D-печать с гальванопластикой, для создания герметичных контейнеров горячего изостатического прессования (ГИП) сложной конструкции. ГИП-контейнеры представляют собой герметичные емкости, в которых металлический порошок уплотняется в высокопроизводительные компоненты при высоких температурах и давлениях; области применения включают передовые ядерные энергетические системы.

Исследование направлено на решение проблемы концентрации цепочек поставок кузнечной и литейной продукции за рубежом. Научный сотрудник ORNL Ваншика Сингх отметила, что проект демонстрирует способность гальванопластики производить герметичные ГИП-контейнеры для передовых ядерных применений, что открывает возможность для отечественного производства таких компонентов в США и снижения нагрузки на цепочки поставок.

Технологический процесс начинается с 3D-печати полимерной заготовки, которая определяет форму компонента. Затем заготовка помещается в электролизную ванну, где под действием электрического тока методом гальванопластики на напечатанной геометрии осаждается плотная металлическая оболочка толщиной примерно от 2 до 3 миллиметров. После удаления полимера растворением в кислоте остается полая металлическая структура, которая заполняется металлическим порошком, герметизируется и направляется на обработку в установке горячего изостатического прессования. Механик ORNL Эми Джексон считает, что гальванопластика позволяет быстро изготавливать тонкие и высокоточные формы, обходя многие ограничения традиционных методов производства.

На первом этапе было изготовлено пять герметичных цилиндрических контейнеров высотой 15,2 см и диаметром 10,2 см с цельной конструкцией порта, что исключает необходимость отдельной сварки. На втором этапе, который в настоящее время продолжается, этот метод применяется к более сложным геометрическим формам, включая рабочие колеса и клапаны, используемые в ядерных системах.

Президент A.J. Tuck Дара Уильямс заявила, что подтвержденное производство герметичных ГИП-контейнеров с такой точностью действительно открывает двери для отечественного ядерного производства в США. Команда проекта также подала заявку на раскрытие изобретения и предварительную патентную заявку, охватывающую данную технологию.