För första gången har en bränslekomponent som är framställd med additiv tillverkning (AM) installerats på ett svenskt kärnkraftverk. Det handlar om en så kallad topplatta som håller bränslestavarna på plats i reaktorn på Forsmark 3.
Forsmarks kärnkraftverk drivs av statligt ägda Vattenfall. Bolaget Vattenfall Nuclear Fuel (VNF) ansvarar för att bränsle levereras till kärnkraftverket och har i många år arbetat med den fransk-tyska leverantören Framatome.
– För två år sedan väckte Framatome tanken om att använda AM som tillverkningsmetod. Inför årets leverans kom de med ett förslag på hur det skulle kunna se ut, berättar Göran Bergshem bränsleingenjör på VNF och fortsätter:
– AM är ganska nytt inom vår bransch och det här är ett av tre projekt som Framatome har jobbat med.
Tillverkats med SLM
Topplattan används för att hålla bränslestavarna på plats i bränsleelementet och hindrar även att skräp kommer in ovanifrån. Komponenten har tillverkats med SLM-teknologin (Selective Laser Melting) och är i rostfritt stål, och utgör en mindre del av bränsledesignen ATRIUM 11. Framatome har tillsammans med underleverantören KSB i Tyskland stått för konstruktion och tillverkning. Den installerades och sattes i drift i Forsmark i somras.
– Valet av komponent handlade om att den inte är lastbärande och har en geometri som är intressant för additiv tillverkning. Dessutom är komponenten relativt enkel att inspektera för att se hur den påverkas av den miljö den befinner sig i. En säker och robust drift är alltid det viktigaste, säger Ella Ekeroth, enhetschef bränslekomponenter och prestanda vid VNF.
Fler komponenter kan bli aktuella
Vid konventionell tillverkning lasersvetsas topplattan med stansade kamliknande ark som kräver ytterligare tillverkningssteg och operatörsövervakning. Additiv tillverkning effektiviserar processen och ökar designalternativen för förbättrad funktionalitet och prestanda.
Vattenfall tror att det här första projektet kan öppna upp för att fler komponenter tillverkas med AM i framtiden. Det pågår projekt även på Ringhals kärnkraftverk med andra typer av komponenter.
– Det är en intressant teknik även för andra bränslekomponenter som har en komplex geometri. Vi följer utvecklingen inom det här området och är positiva till att de bränsletillverkare vi arbetar med kommer med fler förslag, säger Göran Bergshem.
