3B Baskıyla İleri Nükleer Santraller Hızlı İnşa Edilebilir.

Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ve iş birlikçileri, ileri nükleer tesislerin inşasını hızlandırılabilecek 3D basılmış kompozit kalıplar geliştirdi. Uzmanlaşmış kalıpları üretmek için gereken süreyi yaklaşık altı aydan iki haftaya indirmeyi hedefleyen yöntem, “Advanced Composite Formwork for Accelerated High-Precision Nuclear Infrastructure” başlıklı proje kapsamında ortaya çıktı ve 2026 CAMX Combined Strength Award’a layık görüldü.

Takım, büyük ölçekli 3B baskı ile hassas işlemeyi birleştiren dijimal üretim süreciyle, nükleer inşatta beton şekillendirmek için yeniden kullanılabilir kalıplar üretiyor. interestingengineering sitesinde aktarılan bilgilere göre, teknoloji Tennessee’deki Kairos Power’ın Oak Ridge kampüsünde tam ölçekte demolarla sınandı; burada şirketin Hermes Low-Power Demonstration Reactor’u inşa ediliyor.

Nükleer İnşa İçin Karmaşık 3B formlar

Konvansiyonel kalıplar, beton sertleşene kadar ıslak betonu yerinde tutar. Nükleer tesisler, sık boyutsal toleranslarla karmaşık geometriler üretirken betondan gelen önemli basınca dayanabilen uzmanlaşmış kalıpları gerektirebilir.

ORNL önderliğindeki takım, konvansiyonel çelik kalıplar kullanılarak üretimi zor geometriler için üretilebilen fiberle güçlendirilmiş kompozit kalıplar geliştirdi. Bunlar arasında radyo aktivite engelleyici panellerin harçsız montajını destekleyen birbirine kilitlenen eklemler yer alıyor.

Kaynağa göre yeniden kullanılabilir kalıplar, yaklaşık altı ay süren konvansiyonel çelik kalıpların aksine iki hafta içinde tasarlanıp 3D basılıp teslim edilebiliyor. Kritik yüzeylerde bir-onluk inç hassaslığa ulaşıldığı ve kalıpların beton baskısına dayanıldığı bildiriliyor.

Bu yaklaşım, inşa ekiplerinin uzmanlaşmış bileşenleri daha hızlı üretmesine ve yeni çelik aletler için aylarca beklemeksizin tasarımlarını uyarlamasına yardımcı olabilir.

Kairos Power kampüsünde demolar

Takım, teknolojiyi Kairos Power’ın Oak Ridge kampusünde “Janus” demosu olarak bilinen yerinde dökülen beton bir engelleyici yapı üzerinden gösterdi. Demoda kullanılan her bölüm 10 feet x 10 feet ölçülerindedir ve bir sütun oluşturmak için üç bölüm üst üste konur.

Kalıplar, Kairos Power ve inşa ortağı Barnard Construction’un Hermes santral tesisinin bazı bölümlerinde kullanmayı planladıkları kalıpların öncüsüdür. Barnard ayrıca uygulama sırasında geri bildirim sağlayarak takımın inşa gereksinimlerine dayanarak tasarım değişiklikleri yapmasını ve kalıpların sahada nasıl konuşlandırılabileceğini iyileştirmesini sağladı.

Demo, teknolojinin belirli beton yapılara uygulamasını gösteriyor. Tüm Hermes tesisinin 3D basılı kalıplarla inşa edildiği anlamına gelmiyor.

Araştırma ve sektör arasında bir işbirliği

Proje ORNL’nin Manufacturing Demonstration Facility’si, ABD Enerji Bakanlığı’nın Advanced Materials and Manufacturing Technologies Office’i, Kairos Power, Maine Üniversitesi’nin Advanced Structures and Composites Center’i, Barnard Construction, Airtech Advanced Materials Group, JuggerBot 3D, Additive Engineering Solutions, Haddy ve Tru-Design’i bir araya getirdi.

“İleri nükleerin yaygınlaşmasını hızlandırmak, reaktörleri sadece tasarlamakla değil, aynı zamanda nasıl inşa ettiğimizle de ilgili. Nasıl daha hızlı inşa edebileceğimizle ilgili,” dedi ORNL’deki Composites Innovation grup lideri Ahmed Arabi Hassen.

interestingengineering

Ödül, takımın malzeme, eklemeli üretim, işleme ve inşa alanlarındaki birleşik uzmanlığını tanıyor.

Gelecek nükleer projelerini desteklemek

Anlık fayda, reaktörü inşasının tamamında garantilenmiş bir azalma yerine uzmanlaşmış beton kalıplarının daha hızlı üretimidir. Nükleer projeler hâlâ mühendislik, güvenlik, düzenleyici ve diğer inşa gereksinimleriyle karşılaşıyor.

Bununla birlikte, kalıplama sürelerinin kısalması, karmaşık nükleer altyapının inşasında darboğazlardan birini ortadan kaldırmaya yardımcı olabilir. ORNL’ye göre proje aynı zamanda nükleer inşa için eklemeli üretim tedarik zincirini yerleştirmeye de yardımcı oluyor; amaç üretim esnekliğini iyileştirmek ve gelecek ileri reaktör projelerini desteklemek.