2026年9月4日，美国3D打印机制造商3D Systems与萨凡纳河国家实验室（SRNL）签署合作研发协议（CRADA），推进增材制造技术在核能、更广泛的能源基础设施和国家安全领域的应用。协议以SRNL的先进制造合作中心（AMC）为中心，这是南卡罗来纳州唯一位于公立大学校园内的国家实验室运营设施，合作涵盖材料开发、设备改进、人工智能驱动的工艺优化、制造系统、网络安全和劳动力培训等方面。
传统方法难造的零件
这个合作项目的核心，是把增材制造技术应用于先进核系统所需零部件的生产，而传统制造工艺难以胜任这些零部件。零部件包括高温镍基超合金和其它耐辐射材料，用于制造带有内部冷却通道的热交换器、反应堆内部组件、泵、阀门和其它高性能部件。参与各方阐述了增材制造的诸多优势，并表示这些优势不仅适用于核反应堆，也适用于聚变能源技术和发电设备：在极端条件下性能更佳、材料浪费更少、设计更自由、供应链更具韧性。
3D Systems总裁兼首席执行官Jeff Graves表示："我们期待与SRNL在先进制造合作项目中开展合作，并部署3D Systems领先的增材制造技术。这项协议表明了高质量3D打印材料和技术在关键工业市场，特别是能源和国家安全领域，以及在培养这些市场所需的技能型人才方面的重要性。”
这一时间节点与美国核电产能的整体扩张计划相吻合。先进的反应堆设计和小型模块化反应堆（SMR）正在推动对能够缩短研发周期、降低成本并提升国内产能的制造工艺的需求。国际能源署（IEA）预测，在当前政策下，到2050年，SMR的装机容量可能达到约40吉瓦；在更积极的部署方案下，装机容量可能高达120吉瓦，需求部分源于数据中心、工业供热和电网稳定性等方面。
从实验室研究到商业化生产
SRNL科学、能源与创新副实验室主任Roderick Jackson表示：“SRNL把这次合作研发协议看作不仅仅是一项研究项目。它将使SRNL和3D Systems能够提供突破性的增材制造技术，增强美国制造业的竞争力，并推动增材制造创新进入下一个时代。"
3D Systems的设备已安装在先进制造合作中心，并配备设施升级和常驻增材制造专家，这些基础设施旨在支持研究和生产就绪工艺的演示。除了技术本身，这次合作还包括旨在培养下一代增材制造科学家、工程师和技术人员的培训计划，这是加强区域和国家增材制造劳动力，以及CRADA所针对的核能和国防应用的既定目标的一部分。
核能制造瓶颈吸引众多关注
3D Systems的战略核心是让商业增材制造平台进入核能领域，而核工业的准入门槛不在设备性能，在资质认证和监管信任。小型模块化反应堆和先进反应堆项目正在推进，3D打印部件能否在反应堆中证明长期可靠性，这才是决定它能不能真正进入这个市场的关键。
其它美国国家实验室也在努力填补类似缺口。就在本月，橡树岭国家实验室和AJ Tuck公司联合开发了一种混合工艺，结合3D打印、电铸和热等静压技术，用于生产无泄漏的核部件，旨在缓解美国在压力容器和阀门等部件锻造产能方面的短缺，以满足日益增长的先进小型模块化反应堆需求。
现在，3D Systems与SRNL达成协议的共同驱动因素，是国内锻造和铸造能力无法跟上下一代反应堆的发展速度，而增材制造凭借国家实验室的信誉，正被引入以应对这一挑战。
来源：南极熊
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