Ainetta lisäävä valmistus ydintekniikassa
Ikonen, Jussi-Pekka (2020)
Kandidaatintyö
2020
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202003178303
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202003178303
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tavoitteena on tutkia ainetta lisävään valmistuksen mahdollisuudet ydintekniikassa. Laserpohjainen jauhepetisulatus on työn suurin painopiste, mutta muutkin tekniikat tutkitaan lyhyesti. Lisäksi työssä tutkitaan, millaisia lainsäädännöllisiä vaatimuksia ydinlaitoksen komponenteilta vaaditaan.
Ainetta lisäävälle valmistukselle löydettiin useita mahdollisuuksia. Ainetta lisävään valmistuksen avulla pystyttäisiin optimoimaan toimitusketjut, sekä tärkeitä osia pystyttäisiin valmistamaan lyhyellä varoitusajalla. Esimerkiksi varaosapuutteita pystyttäisiin paikkaamaan ainetta lisäävän valmistuksen avulla.
Teknologian suurimmat haasteet ovat ydintekniikan kannalta lainsäädännöllisten vaatimusten läpäisy. Teknologia on vielä tällä hetkellä uusi, joten sitä ei pidetä kovin luotettavana. Komponenttien käyttöönotto on pitkä prosessi, sillä ydinteollisuuden laadunhallintajärjestelmissä kuten RCC-M:ssä ei ole mainintaa tekniikasta. Tosin jauhepetisulatus-tekniikka on edistynyt paljon ja muiden teollisuudenalojen laadunhallinta järjestelmät ovat aloittaneet vastaavien tekniikoiden hyväksymisen, joten voidaan olettaa, että ydinteollisuuden laadunhallinta järjestelmät seuraavat perässä.
Ainetta lisäävä valmistus ei todennäköisesti tule valtaamaan perinteisiä valmistustapoja, sillä yksinkertaisten ja suurien erien tuotto on niillä paljon halvempaa. Tosin ainetta lisäävä valmistus loistaa monimutkaisten komponenttien valmistuksessa. Esimerkiksi putkistojen tuloaukkoja voidaan pyöristää, sekä vaativia hilarakenteita pystytään valmistamaan ilman lisäkustannuksia lisäävän valmistuksen avulla. Teknologia edistyy nopeaa vauhtia ja on vain ajan kysymys, milloin ainetta lisäävät valmistustavat otetaan käyttöön ydinvoimateollisuudessa muiden valmistustapojen rinnalle.
Ainetta lisäävälle valmistukselle löydettiin useita mahdollisuuksia. Ainetta lisävään valmistuksen avulla pystyttäisiin optimoimaan toimitusketjut, sekä tärkeitä osia pystyttäisiin valmistamaan lyhyellä varoitusajalla. Esimerkiksi varaosapuutteita pystyttäisiin paikkaamaan ainetta lisäävän valmistuksen avulla.
Teknologian suurimmat haasteet ovat ydintekniikan kannalta lainsäädännöllisten vaatimusten läpäisy. Teknologia on vielä tällä hetkellä uusi, joten sitä ei pidetä kovin luotettavana. Komponenttien käyttöönotto on pitkä prosessi, sillä ydinteollisuuden laadunhallintajärjestelmissä kuten RCC-M:ssä ei ole mainintaa tekniikasta. Tosin jauhepetisulatus-tekniikka on edistynyt paljon ja muiden teollisuudenalojen laadunhallinta järjestelmät ovat aloittaneet vastaavien tekniikoiden hyväksymisen, joten voidaan olettaa, että ydinteollisuuden laadunhallinta järjestelmät seuraavat perässä.
Ainetta lisäävä valmistus ei todennäköisesti tule valtaamaan perinteisiä valmistustapoja, sillä yksinkertaisten ja suurien erien tuotto on niillä paljon halvempaa. Tosin ainetta lisäävä valmistus loistaa monimutkaisten komponenttien valmistuksessa. Esimerkiksi putkistojen tuloaukkoja voidaan pyöristää, sekä vaativia hilarakenteita pystytään valmistamaan ilman lisäkustannuksia lisäävän valmistuksen avulla. Teknologia edistyy nopeaa vauhtia ja on vain ajan kysymys, milloin ainetta lisäävät valmistustavat otetaan käyttöön ydinvoimateollisuudessa muiden valmistustapojen rinnalle.