輻射防護的3D打印革新，Raise3D助力加拿大Bruce Power斬獲核能領域TIP大獎
在2024年美國核能研究所（NEI）大會上，加拿大知名核電企業 Bruce Power 憑借在輻射防護創新項目中的突出表現，榮獲“最佳創新實踐獎”（Top Innovative Practice Award）。
該項目基于 Raise3D Pro3 系列工業級3D打印機以及金屬粉末（如鎢）與高分子復合材料的擠出成型，成功構建了兼具中子與γ射線屏蔽能力和耐輻射老化特性的多級防護結構，標志著增材制造在核能安全防護領域邁出了關鍵性一步。
Bruce Power 是全球領先的電力公司，位于加拿大安大略省布魯斯縣。自2001年成立以來，Bruce Power 不僅為安大略省提供了30%以上的清潔電力，還在全球范圍內擔任重要的抗癌同位素生產供應商。公司始終致力于提升輻射安全性和生產效率，持續探索通過創新技術優化核電站的運行質量，并提升員工的安全防護。
項目挑戰：輻射屏蔽定制化難題
在核電站運行環境中，部分設備如閥門、控制單元和監控裝置所處區域存在復雜且高強度的輻射環境。為此，Bruce Power 工程團隊計劃加速定制輻射防護部件，啟動了基于3D打印的輻射防護部件創新項目。為此，他們對 3D打印設備提出了多項苛刻選型標準：
• 復雜結構高效成型：能精確打印閥門體、攝像支架、彎管等多級流道與復雜幾何結構件，確保部件與設備“零縫隙”貼合。
• 交付周期緊迫：需在極短時間內完成從設計、打印到現場安裝的全流程，確保防護部件可迅速部署至輻射熱點區域，保障關鍵設備安全運行；
• 鎢基復合材料兼容：穩定支持鎢粉–高分子復合線材的擠出成型，在高負荷打印條件下仍保持出色的尺寸精度與結構穩定性，確保屏蔽件的耐輻照老化特性。
• 辦公級部署：設備占地不大于普通復印機，無需專用通風/排氣，可安置于實驗室、控制中心等室內環境。
從難題到突破：Raise3D 全流程數字化解決方案
Bruce Power 來到 Raise3D 加拿大授權代理商 Shop3D.ca 進行實地考察，憑借 Shop3D.ca 在316L不銹鋼–粘結劑復合材料打印領域的豐富經驗，他們最終選定 Raise3D Pro3 系列3D打印機作為核心生產設備，并構建了一套涵蓋設計、打印、裝配與質量追蹤的全流程數字化制造體系。
• 48小時內交付定制部件：通過 Raise3D Pro3 系列打印機，Bruce Power 能夠在收到3D模型文件后，立即啟動打印任務，并在48小時內完成定制部件的現場交付與安裝。相比傳統金屬加工方式，大幅提升了工作效率，同時節省了模具和人工成本。
• 兼具高效防護與材料穩定性：采用鎢粉-高分子復合絲材的擠出成型，結合 Raise3D Pro3 設備的高精度擠出系統，實現中子與γ射線的高效屏蔽，并具備良好的耐輻射老化性能。利用 Pro3 打印系統構建出的多級結構屏蔽層，能精準適配設備內部復雜流道，增強整體防護效果與系統集成度。
• 工業級可靠性驗證：針對嚴苛的工業化生產要求，Raise3D Pro3 系列具備出色的結構穩定性與打印精度，搭配增強型Z軸、全金屬框架與高耐磨噴嘴，能精確構建如閥門支架、彎管組件、攝像裝置等復雜部件，保證成品的一致性與長期耐用性。
• 支持大尺寸構建和批量化生產：Bruce Power 所需定制部件多數重量高達 13.6 kg，對打印空間和熱穩定性提出更高要求。Pro3 系列憑借高達 300 × 300 × 605 mm 的構建體積，有效支持大型部件一體成型與多批次復制，確保多機部署、一致交付。
• 綠色環保，辦公環境友好：Pro3 系列運行安靜、無須特殊安裝條件，可直接部署于實驗室或辦公室等場所。其打印過程無有害排放、無耗材浪費，全面契合 Bruce Power 對綠色低碳與可持續運營的要求。
• 遠程管理與數字協同：利用 Raise3D 切片軟件 ideaMaker® 和云平臺RaiseCloud，Bruce Power 實現了多臺設備的遠程管理、24小時不間斷生產、系統支持任務排程、進度監控與數據實時同步，為大規模項目提供數字化管理保障。
技術落地成果：從概念驗證到全面部署
據 Bruce Power 核能首席官兼執行副總裁Chris Mudrick表示：“從概念到原型開發，我們僅用了30天；而到全面部署，僅花了90天時間。這一項目不僅顯著提升了防護部件的響應速度與適配性，更為核能行業樹立了數字制造在輻射防護領域的全新標桿。”
通過 Raise3D 技術平臺，Bruce Power 成功建立了可復制、可擴展、可標準化的輻射防護件生產機制，滿足了高安全、高強度、快交付的核設施應用場景，并獲得TIP大獎的高度認可。
Raise3D 將繼續為電力、醫療等高端制造領域，提供更具可靠性與靈活性的3D打印解決方案，助力企業突破技術瓶頸，推動行業創新發展。
*該案例由 Raise3D 在加拿大的經銷商 Shop3D.ca 分享。
(責任編輯：admin)
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