For første gang er en brenselkomponent produsert med additiv produksjon (AM) installert ved et svensk kjernekraftverk. Det dreier seg om en såkalt topplate som holder brenselstavene på plass i reaktoren på Forsmark 3.
Forsmarks kjernekraftverk drives av statlige Vattenfall. Selskapet Vattenfall Nuclear Fuel (VNF) er ansvarlig for å levere drivstoff til atomkraftverket og har samarbeidet med den fransk-tyske leverandøren Framatome i mange år.
– For to år siden reiste Framatome ideen om å bruke AM som produksjonsmetode. Før årets leveranse kom de med et forslag til hvordan det kunne se ut, sier Göran Bergshem, brenselingeniør i VNF, og fortsetter:
– AM er ganske nytt i vår bransje og dette er ett av tre prosjekter som Framatome har jobbet med.
Laget med SLM
Toppplaten brukes til å holde brenselstavene på plass i brenselelementet og hindrer også rusk fra å komme inn ovenfra. Komponenten er produsert med SLM (Selective Laser Melting) teknologien og er i rustfritt stål, og utgjør en mindre del av brenseldesignet ATRIUM 11. Framatome har sammen med underleverandøren KSB i Tyskland stått for design og produksjon. Den ble installert og satt i drift i Forsmark i sommer.
– Valget av komponent handlet om at den ikke er bærende og har en geometri som er interessant for additiv produksjon. I tillegg er komponenten relativt enkel å inspisere for å se hvordan den påvirkes av miljøet den befinner seg i. Sikker og robust drift er alltid det viktigste, sier Ella Ekeroth, enhetssjef Fuel Components and Performance i VNF.
Flere komponenter kan være aktuelle
Ved konvensjonell produksjon er toppplaten lasersveiset med utstansede kamlignende plater som krever ytterligere produksjonstrinn og operatørtilsyn. Additiv produksjon effektiviserer prosessen og øker designalternativene for forbedret funksjonalitet og ytelse.
Vattenfall tror at dette første prosjektet kan åpne veien for at flere komponenter kan produseres med AM i fremtiden. Det pågår også prosjekter ved Ringhals atomkraftverk med andre typer komponenter.
– Det er en interessant teknologi også for andre brenselkomponenter som har en kompleks geometri. Vi følger utviklingen på dette området og er positive til at brenselprodusentene vi samarbeider med kommer med flere forslag, sier Göran Bergshem.
