位于美国宾夕法尼亚州匹兹堡大学Swanson工程学院的一组研究人员获得了100万美元的资金，用于通过增材制造推进核电站部件的设计和制造。该奖项是美国能源部（DOE）核能核能技术（NEET）计划的一部分。

To博士站在斯旺森学校ANSYS增材制造研究实验室的青岛3d打印服务EOS DMLS M290旁边。图片来源：斯旺森工程学院

增材制造工艺需要支撑结构以在印刷期间保持部件的结构完整性。不幸的是，移除这些支撑件不仅昂贵，而且如果支撑件位于物品的内部也可能难以实现。迄今为止，3D打印技术一直难以在核工业中找到应用，这需要经济有效地制造复杂的部件。

这项新颖的研究将由Swanson学院机械工程和材料科学（MEMS）副教授Albert To领导。共同研究人员包括Pitt的MEMS助理教授Wei Xiong和科罗拉多矿业学院机械工程助理教授Owen Hildreth。

由激光粉末床添加剂制造过程中的支撑结构中的过度残余应力导致的构造裂缝。图片来源：斯旺森工程学院

该团队的主要目标是开发创新的可解决支持，更好的拓扑优化和改进的微结构设计。如果成功，它有可能以更低的成本生产最先进的核部件，具有最小的变形和更大的结构完整性。

“在增材制造的科学理解中仍然存在许多差距，尤其是在减少构建失败和成本的同时优化装配过程，”Drs解释道。来和熊。“......通过集成可溶解支撑，拓扑优化，微结构设计，我们有机会大幅降低AM组件的后处理成本，同时确保具有复杂内部特征的设计的可制造性，如核工业所需的那些。”

由于激光粉末床添加剂制造过程中的过度残余变形，导致复杂部件的构造失败。图片来源：斯旺森工程学院

根据Hildreth的说法，后处理占AM产品生产成本的30％到70％，支持清除占这些成本的大部分。“我们的可溶解支持技术将使制造成本降低20％，并将制造时间表改善至少六个月，”他解释道。

“这项工作将有助于为不仅仅是核应用提供可溶解的支持，而且可以为更广泛的金属AM社区带来可解决的支持，从而可以显着降低成本。Metal AM预计将在五年内成为价值212亿美元的行业，这些可批量加工的可拆卸支架可为行业节省100亿美元，同时还可扩大设计自由度并减少后处理加工。