Les laboratoires nationaux d’Oak Ridge et de l’Idaho présentent des réservoirs sous pression imprimés en 3D par FA à l’arc et fil
Les laboratoires du Département de l’Énergie américain cherchent à qualifier les composants à partir de données recueillies pendant l’impression plutôt que par des essais réalisés après la production
Le Laboratoire national d’Oak Ridge (ORNL) et le Laboratoire national de l’Idaho (INL) ont lancé une collaboration visant à renforcer la chaîne d’approvisionnement américaine en réservoirs sous pression grâce à la fabrication additive à l’arc et fil. Les laboratoires ont présenté un réservoir sous pression de démonstration lors de l’événement Materials and Manufacturing Innovation Days (M2IND). Celui-ci a été imprimé dans un alliage d’acier de qualité nucléaire sur la plateforme MedUSA à trois bras robotisés de l’ORNL, qui utilise du fil métallique fondu pour fabriquer des composants de grandes dimensions.
L’INL a apporté son expertise dans les réacteurs nucléaires et l’IA, tandis que l’ORNL a contribué par ses recherches en FA et l’accès à son Installation de démonstration de fabrication (Manufacturing Demonstration Facility).
« L’INL et ses partenaires industriels vont accélérer le développement de nouvelles conceptions de réacteurs et de nouvelles méthodes de fabrication à l’aide d’outils d’IA », a déclaré Shannon Bragg-Sitton, directrice adjointe du laboratoire pour les sciences et technologies de l’énergie et de l’environnement au Laboratoire national de l’Idaho.
« La force particulière de l’ORNL réside dans notre capacité à associer une expertise scientifique de classe mondiale aux capacités de l’Installation de démonstration de fabrication afin de faire passer l’innovation de la recherche à des applications concrètes », a déclaré Robert Wagner, directeur adjoint du laboratoire pour les sciences et technologies de l’énergie à l’ORNL.
Les chercheurs travaillent à la mise au point de ce qu’ils appellent des réservoirs sous pression « qualifiés dès leur fabrication » : des composants dont la qualification repose sur les données recueillies pendant l’impression plutôt que sur des essais effectués après la production.
« Nous souhaitons parvenir à produire des composants de réservoirs sous pression qualifiés dès leur fabrication, en utilisant les données recueillies pendant l’impression pour évaluer avec fiabilité leur aptitude à fonctionner dans des environnements extrêmes », a déclaré Patxi Fernandez-Zelaia, chercheur principal à l’ORNL.
« Dans le cadre de ce projet, nous réunissons l’expertise des deux laboratoires afin d’intégrer l’IA et la science des données à l’impression 3D, ce qui nous permettra d’évaluer les performances d’une pièce en temps réel plutôt qu’après sa fabrication », a déclaré Jorgen Rufner, responsable du groupe de fabrication avancée de l’INL.
En juillet, MedUSA a imprimé un petit réservoir sous pression destiné au secteur nucléaire, tandis que le microréacteur R1 Mark-0 d’Antares Nuclear Inc. a atteint la criticité à l’INL en juin. Les laboratoires appliquent désormais cette approche à des supports de capteurs de neutrons destinés à Antares, avec des applications potentielles dans le raffinage chimique, le secteur pétrolier et gazier, la défense et l’aérospatiale.
