8月25日消息，美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）与电铸专业公司A.J. Tuck Company合作，开发出一种将3D打印与电铸结合的制造方法，可简化先进核反应堆及其他能源、国防应用所需关键部件的生产，相关成果已在8月19-20日于实验室举行的材料与制造创新日活动上展示。

该方法针对的是粉末冶金热等静压（PM-HIP）工艺中的关键耗材——HIP罐，即在高热高压下将金属粉末固结成高性能力学构件的密封容器。传统HIP罐制造需经多道加工与装配工序。新工艺流程为：先3D打印聚合物芯模以定义复杂几何形状，再将其置入电解槽中电铸镍层，形成约2-3毫米厚的致密金属壳，随后用酸溶解芯模留下中空结构，装入金属粉末、密封后进入HIP工序。

首阶段项目中，团队用电铸工艺产出5个无泄漏圆柱形HIP罐，高6英寸（约15厘米）、直径4英寸（约10厘米），并开发出一体化端口设计，消除了HIP工艺中常见的失效源——工艺管的单独焊接。第二阶段将把该工艺应用于更复杂几何形状的叶轮或核能系统阀门。该项目已提交发明披露并申请临时专利。

ORNL研究科学家Vanshika Singh表示，电铸法可成功为先进核能应用生产无泄漏HIP罐，有助于在美国本土生产此类部件，缓解供应链难题。机械工程师Amiee Jackson指出，由于工艺主要取决于所需金属层厚度而非零件尺寸，可高效扩展生产并在单次工艺中批量处理多个构件。

行业背景方面，核电约占美国电力的20%，随着先进堆与小型模块化反应堆需求增长，大型高精度部件的国内锻造产能不足问题日益突出——传统锻造、铸造产线高度集中于海外且周期长。采用聚合物增材制造制作初始芯模，避免了直接金属打印的高温变形问题，同时降低材料与设备成本、加快设计迭代。该技术适用于反应堆压力容器、阀门、涡轮系统等需要大型高精度金属部件的能源应用场景。 （来源：AZoM）