近些年，3D打印技術(shù)已然在全球的很多領(lǐng)域里都流行了起來。從玩具到房子，從汽車到飛機(jī)，都常見到有運(yùn)用上了3D打印技術(shù)的報(bào)道。據(jù)了解，3D打印技術(shù)在這些產(chǎn)品上的運(yùn)用，縮短了研發(fā)周期，優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提升了制造效率，還降低了成本等。

　　由于核燃料元件對(duì)材料性能要求嚴(yán)，制造精度要求高，筆者一直以為3D打印技術(shù)短時(shí)間內(nèi)在核燃料元件制造領(lǐng)域得到有效應(yīng)用的可能性不大。但在近期，由中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)信息化專業(yè)委員會(huì)主辦，在四川宜賓中核建中核燃料元件有限公司召開的3D打印技術(shù)在核能行業(yè)應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)上，眾多3D打印技術(shù)的專家、知名廠商以及在核能行業(yè)開展3D打印研究的同行們進(jìn)行交流、探討，使筆者進(jìn)一步接觸和了解到了3D打印技術(shù)目前的發(fā)展?fàn)顩r，覺得3D打印技術(shù)在核燃料元件的制造領(lǐng)域的應(yīng)用也存在無(wú)限的可能。

　　首先，3D打印技術(shù)可以應(yīng)用到去除余量大、材料消耗多零部件上。例如，某型上管座零部件采用常規(guī)機(jī)械加工方式時(shí)，耗用材料約33千克，但采用3D打印技術(shù)時(shí)，僅需6.51千克的材料即可，可節(jié)省材料高達(dá)80%。

　　其次，3D打印技術(shù)可以應(yīng)用到尺寸要素多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件上。例如，防異物板一類零件采用常規(guī)加工方式時(shí)，最快也需要2～3小時(shí)的加工時(shí)間，但是按目前5kg/h的3D打印效率計(jì)算，該零件理論加工用時(shí)僅需10分鐘左右，可大大地提升加工效率。

　　同時(shí)，3D打印技術(shù)的運(yùn)用可以優(yōu)化很多零部件的結(jié)構(gòu)，減少組裝和焊接量。核燃料元件中有多種零部件，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，常規(guī)的加工方式難以實(shí)現(xiàn)，故而不得不將該類零部件拆開成多種零件，分開加工成形后，再通過組對(duì)焊接的方式將其連接成一體的部件，但使用3D打印技術(shù)，便可輕松地實(shí)現(xiàn)這些零部件的一體成形，還可減少焊接工作量和焊接變形。

　　而且，由于3D打印技術(shù)和焊接的原理類似，所以可以將3D打印技術(shù)用于某些零部件的局部加工或局部修復(fù)上。某些零部件采用常規(guī)方式加工時(shí)難以實(shí)現(xiàn)，采用3D打印技術(shù)成形又有不經(jīng)濟(jì)等情況，便可考慮先將該零件的主體部分用常規(guī)加工的方式加工，再以成形的主體為基體，直接在其上用3D打印技術(shù)加工出該零件的局部。又如，由于核燃料元件的制造要求高，制造過程中可能會(huì)遇到某些零部件僅因?yàn)槟硞€(gè)局部尺寸的超差，而面臨著不得不報(bào)廢的局面，但是如果將該零件局部超差的位置去除后，再采用3D打印技術(shù)直接對(duì)該位置進(jìn)行局部修復(fù)，便可挽救原本需要面臨報(bào)廢的零部件。

　　當(dāng)然，現(xiàn)階段的3D打印技術(shù)還不夠完善，存在3D打印后的零部件表面粗糙，熱處理后的變形較大等情況。這些不足，我們也可以通過控制制造過程中的參數(shù)，以及成形后進(jìn)行后期修復(fù)等方式，來提高3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量。例如，可以考慮3D打印成形后，對(duì)其外觀進(jìn)行打磨、噴砂等方式，來改善表面質(zhì)量；可以考慮通過在3D打印成形過程中進(jìn)行逆向變形控制，以及成形后的局部精加工的方式，來減小熱處理后的變形量。

　　目前，3D打印技術(shù)已在全球多個(gè)領(lǐng)域里如火如荼地發(fā)展。通過以上分析可以看出，3D對(duì)于核燃料元件制造領(lǐng)域的應(yīng)用具有較高的適用性，盡早地開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，便可探索出其在核燃料元件領(lǐng)域應(yīng)用的更多可能。（作者為中核建中核燃料元件有限公司七車間副主任）