Laboratórios Nacionais de Oak Ridge e Idaho, dos EUA, demonstram vaso de pressão impresso em 3D por arco elétrico

De acordo com pt.wedoany.com-Em 21 de agosto, o Laboratório Nacional de Oak Ridge e o Laboratório Nacional de Idaho, do Departamento de Energia dos EUA, iniciaram uma pesquisa conjunta sobre componentes críticos para energia nuclear e exibiram um vaso de pressão fabricado com tecnologia de manufatura aditiva por arco elétrico com arame. As duas partes combinarão impressão 3D em metal, monitoramento por inteligência artificial e técnicas de avaliação de materiais nucleares para estudar métodos de fabricação e certificação rápida de vasos de pressão de grande porte.

Este vaso de pressão foi concluído em julho nas instalações de demonstração de fabricação do Laboratório Nacional de Oak Ridge, com cerca de 1,52 metro de altura e 0,91 metro de largura. O processo de fabricação utilizou uma liga de aço adequada para equipamentos de energia nuclear, concluído por meio da plataforma de manufatura aditiva por arco elétrico com arame MedUSA. A plataforma utiliza três robôs colaborativos que fundem o arame metálico com arco elétrico e depositam camada por camada, formando uma estrutura de vaso fechado com cabeçote curvo.

Vasos de pressão para energia nuclear são geralmente fabricados com grandes forjados, exigindo alta tenacidade do material, integridade estrutural e desempenho de longo prazo em serviço. A manufatura aditiva por arco elétrico com arame utiliza arame metálico como matéria-prima, podendo fabricar diretamente componentes grandes de formato quase final, oferecendo um caminho alternativo de produção para reduzir a dependência de grandes forjados. Este teste confirmou a capacidade da plataforma MedUSA de fabricar vasos fechados de grande porte com ligas de aço relacionadas à energia nuclear. A próxima fase se concentrará na validação de desempenho dos componentes e na certificação de engenharia.

Os dois laboratórios planejam coletar dimensões geométricas, estado do material e parâmetros de fabricação durante o processo de impressão, utilizando inteligência artificial e ferramentas de engenharia digital para avaliar a qualidade das peças em tempo real. O Laboratório Nacional de Oak Ridge é responsável principalmente pela manufatura aditiva e caracterização das peças impressas, enquanto o Laboratório Nacional de Idaho fornece suporte em desempenho de materiais nucleares, engenharia digital e avaliação de serviço de longo prazo. Os métodos relacionados também poderão ser aplicados futuramente a componentes metálicos pressurizados de grande porte nas áreas química, de petróleo e gás, defesa e aeroespacial.