Framatome continue le déploiement de l’impression 3D dans ses opérations. Le 19 septembre, le spécialiste français des centrales nucléaires a terminé l’installation d’une pièce d’assemblage de combustible, imprimée en 3D. Introduite dans la centrale suédoise de Forsmark en partenariat avec l’allemand KSB, cette pièce maintient les crayons de combustible et les protège d’éventuelles chutes de débris. Une application critique, permise par la fiabilisation des procédés de fabrication additive.
«Les avancées en matière d’intégrité des composants fabriqués par impression 3D sont révolutionnaires», a commenté, dans un communiqué, Lionel Gaiffe, vice-président exécutif de l’unité combustible de la filiale d'EDF. La centrale de Forsmark, exploitée par Vattenfall, devrait servir de «tremplin pour les innovations et développements futurs, qui viendront remplacer les procédés de fabrication conventionnels», anticipe aussi le responsable.
Une pièce imprimée en inox
Installée dans la tranche 3 du réacteur suédois dans le cadre d’un programme d’irradiation pluriannuel, la pièce concernée par l’expérimentation est une grille d’assemblage de combustible Atrium 11. Cette matrice en acier inoxydable, dont le but est de maintenir les crayons de combustible, se veut «facilement inspectable et des échantillons peuvent être prélevés si nécessaire pour qualifier ce nouveau procédé de fabrication pour son utilisation en réacteur», écrit l’entreprise.
Ces pièces sont habituellement fabriquées à partir de plaquettes découpées et embouties, puis soudées par laser. Leur production demande de nombreuses étapes. Leur fabrication par impression 3D vise à réduire ces étapes, mais aussi à ouvrir de nouvelles possibilités de conception. «L’objectif global de ces activités est de maintenir et d’améliorer davantage la sûreté et de permettre des opérations économiquement viables à long terme», affirme Ella Ekeroth, de Vattenfall.
Ce n’est pas la première fois que Framatome s’essaie à la fabrication additive. L’entreprise s’intéresse au sujet depuis 2015, en visant notamment la fabrication de pièces en acier inoxydable et en base nickel. En 2021, elle a introduit un composant d’assemblage imprimé dans une centrale aux Etats-Unis. Ces fixations de boîtiers, développées avec le laboratoire national américain d’Oak Ridge, étaient à l’époque les premières pièces imprimées en 3D introduites dans un réacteur nucléaire commercial. Là aussi, le recours à la fabrication additive visait à court-circuiter une fabrication coûteuse, faite de fonderie et d’usinage de haute précision.
De son côté, EDF voit aussi un avenir dans l'utilisation de l'impression 3D dans le nucléaire. Ses équipes de R&D perfectionnent leur maîtrise de différents procédés additifs afin de les mettre au profit de la maintenance de ses centrales. Toujours avec l'objectif de réduire leur coût d’exploitation.
