阿拉巴馬州田納西河谷管理局 (TVA) 布朗斯費里核電站 2 號機組已經安裝了四個首創的 3D 打印燃料組件通道緊固件，現在處于常規運行條件下。這些組件是在美國能源部 (DOE) 位于橡樹嶺國家實驗室 (ORNL) 的制造示范設施中生產的。

四個 3D 打印組件，如圖所示，安裝在 Browns Ferry 2(圖片來源：Framatome)

通道緊固件將燃料通道固定到燃料組件上。這些傳統上由鑄件制成，需要精密加工。

安裝在 Browns Ferry 2 的組件是在 ORNL 使用增材制造技術(也稱為 3D 打印)打印的，其中材料按照計算機設計的模型分層沉積，以形成精確的形狀，無需后期雕刻或加工。ORNL 說：??“通道緊固件的簡單但不對稱的幾何形狀非常適合用于核反應堆的首次增材制造應用。”

這些部件安裝在法馬通位于華盛頓州里奇蘭的核燃料制造工廠的 Atrium 10XM 沸水反應堆燃料組件上。這些是在 4 月 22 日結束的計劃停電期間安裝在 Browns Ferry 2 內的。緊固件將在反應堆中保留六年并在此期間定期檢查。

3D 打印組件是與 TVA、Framatome 和美國能源部核能辦公室資助的位于 ORNL 的轉型挑戰反應堆 (TCR) 計劃合作開發的。

TCR 計劃于 2019 年啟動，目標是到 2023 年設計、制造和運行示范性增材制造微反應器。該計劃目前的重點是進一步成熟和展示先進制造、人工智能、集成傳感技術的工業就緒技術和部署數字平臺，以對組件進行知情認證。

“在反應堆應用中部署 3D 打印組件是一個重要的里程碑，”ORNL 的 TCR 項目主管 Ben Betzler 說。“這表明在高度監管的環境中提供合格的組件是可能的。該計劃將基礎科學和應用科學與技術聯系起來，以提供切實的解決方案，展示先進制造如何改變反應堆技術和組件。”

“與 TVA 和 ORNL 合作使我們能夠部署創新技術并探索有利于核能行業的新興 3D 打印市場，”法馬通北美燃料研發經理 John Strumpell 說。“該項目為設計和制造各種有助于創造清潔能源未來的 3D 打印部件奠定了基礎。”