Badacze z ORNL (Oak Ridge National Laboratory) zademonstrowali nową, zoptymalizowaną technologię otrzymywania wyrobów dla energetyki jądrowej w oparciu o metalurgię proszków. Przedstawiony proces ma charakter hybrydowy i łączy w sobie druk 3D, galwanoforming i spiekanie HIP (hot isostatic pressing). Dzięki temu możliwe staje się uzyskiwanie wyrobów o bardziej skomplikowanym kształcie.
W ramach wieloetapowej technologii, na początku metodą druku 3D wyrabiane są rdzenie tracone z tworzywa sztucznego, stanowiące odwzorowanie geometrii wyrobu na zasadzie pozytywu. Następnie powstaje negatyw poprzez powlekanie rdzenia warstwą metalu metodą galwanoformingu. Elektrochemiczny proces przebiega w kąpieli elektrolitycznej pod wpływem prądu elektrycznego i prowadzi do szczelnego zamknięcia rdzenia w metalowym płaszczu o grubości 2-3 mm, z zachowaniem kształtu. Polimerowy rdzeń jest następnie rozpuszczany przy pomocy kwasu. Uzyskany kanister wypełniany jest proszkiem na potrzeby prasowania izostatycznego na gorąco, które pozwala na uzyskanie w pełni zagęszczonych i pozbawionych porowatości wyrobów metalowych, ceramicznych i kompozytowych (MMC i CMC).
Jak wyjaśnia Amiee Jackson z ORNL, galwanoforming pozwala na szybkie wytwarzanie wyrobów o złożonych kształtach z dużą precyzją, pozwalając zarazem uniknąć ograniczeń typowych dla konwencjonalnych technik produkcyjnych.
Opracowana technologia umożliwia przezwyciężenie dotychczasowych restrykcji technologicznych metalurgii proszków związanych z jednostkowym spawaniem kanistrów do HIP i ograniczonym stopniem skomplikowania geometrii. Rozwiązanie zweryfikowano na przykładzie prostych elementów cylindrycznych. W kolejnym etapie programu badawczo-rozwojowego planowane jest zaadaptowanie technologii na użytek fabrykacji wirnika pompy.
ornl.gov
