【用3D列印重塑核能未來】
#不怕產線停產 #特別造一個專屬零件不困難
核工業以保守著稱，基本上，核反應爐仍在使用半個世紀前夢想的技術。「不壞就不修」的心態是管理建造新核電廠的內在風險和高昂成本的一種方式(當然壞了一定會修啦，只是用厘語來表示這行業的保守以及避免滋事)，但它也扼殺了行業的創新。當然這不代表建造反應爐就可以硬幹，缺少計算評估。核工業發展如此緩慢來自於對災難安全評估的反覆計算，畢竟計算失誤的代價是巨大的，沒人願意重蹈歷史災難覆轍。

但是，規避風險並沒有阻止其他同樣惡名昭著的行業採用新技術。例如航空航太產業，現在許多公司正用3D列印出印整架火箭，無人機或是推進器。核電廠又有何不可？

當然可以，而且正在實踐中，

3D列印，也稱為增材製造(additive manufacturing)，可通過直接從3D模型轉換為實際零件來簡化製造過程。可降低成本，提高品質和設計靈活性，並消除傳統的製造限制。3D設計和打印提供了高品質與低成本錢的選擇，特別是用於製造備件以及創建原型，而原型通常需要巨額成本來建立新的生產線。3D列印產線中的更動幾乎只是程式上的調整。

▋這些年，使用3D列印的核電廠
2017年，西門子首次商用化地在核電廠安裝在3D列印零件且持續安全運行，實現了行業的首度突破。因為核能部門對安全性和可靠性的嚴格要求，這是一個了不起的成就，畢竟核電廠所使用的組件必須堅固，可靠，耐高溫，並且比其他任何行業都要經受更多的監管和質量保證工作。

GE-Hitachi能夠以在核電操作範圍條件內對3D列印的零件與傳統零件進行測試和比較，結果程度相當。同時大幅度地減少浪費並將生產時間減少90％。西屋成功在伊利諾的核電廠安裝了3D列印的頂針堵漏裝置。該設備用於幫助降下燃料束至反應爐芯。這樣方法有助於滿足各種小批量，高關鍵工廠組件的需求，西屋也已經使用了3D列印打造出發電機的模具、支架以及承軸。

最近，能源部位於伊利諾州的Argonne國家實驗室開始使用3D列印進行高階核廢料分離回收，從而使可回收利用的核燃料廢料數量增加到97％。3D列印出了一組離心器，從而消除了零件故障的可能性。

材料方面，瑞典3D列印公司Additive Composite和Add North 3D與Uppsala大學一起開發並發布了一種新的碳化硼複合長絲，適用於輻射屏蔽。該材料的名稱為Addbor N25，由碳化硼和共聚酰胺基質組成。碳化硼是已知的最硬的材料之一，因此已用於許多極端應用，例如坦克裝甲和防彈背心。該材料還具有很高的中子吸收能力，因此非常適合用於核輻射屏蔽。

▋最近的重大突破
而較大的組件(例如用於SMR的壓力槽)可以使用包括3D列印，粉末冶金熱壓（將金屬粉末壓製成固體形狀）和電子束焊接等方法。這些都降低了製造成本和時間。

近日美國能源部另一個國家實驗室Oak Ridge Lab的團隊完成了3D列印核芯(Nuclear Reactor Core)的初步設計，是能源部計畫Transformational Challenge Reactor, (TCR)的主軸。儘管大多數零件仍由常規組件製成，但反應爐芯將完全由碳化矽3D打印而成，碳化矽是一種非常堅固的材料，幾乎無法熔化。圓柱芯為鈍銀，在其中心排列的不規則非角形燃料組件。這就是所有核反應發生的地方，它將負責保持和控制鈾燃料裂變反應的成分。儘管目前設計和印刷的核芯高度不到一英尺半，但這一個比啤酒桶大的反應器將能在2023年上線時貢獻3MW的發電能力，相當於1000個家戶的用電量，

TCR是一種先進的氣冷反應爐，使用氦氣作為冷卻劑，氣冷反應爐具有極高的燃料效率，因為它們在很高的溫度下運行，研究團隊認為3D列印反應爐芯其相對曲折複雜的幾何設計將使效率進一步提高。一旦反應爐啟動，3D列印也將幫助核能工程師更為了解爐芯內部情況，以往必須從外部監視，但在新設計中將允許嵌入式感測器直接從核心提供數據。

TCR爐芯在幾週內就能完成列印。過程中，機器視覺演算法將同步從紅外熱像儀和其他傳感器吸取數據，訓練背後的AI，以幫助其確定在列印過程中是否發生任何缺陷。這也同時減少後續龐大的檢測認證費用，例如一顆螺絲成本可能十幾元，以往的製程中由於缺少監造數據，後續認證費可能高達600萬元。

研究團隊表示：「核電不可能是唯一不採用任何新技術的行業」「我們想打開水閘，在這個國家看到先進的核能。」「因此，與所有其他行業一樣，核能正通過3D列印，新材料應用這兩個新流程進入未來。」

回到核四重啟，府方目前標準藉口中常提到許多零件已經停產...這大概把上面所有公司和強大的美國國家實驗室都當白痴看吧。「Am I a joke to you ?」姑且不論產線是否存在，備品是否足夠，在核工業導入3D列印的現在，生產單一核電廠專用零件一點都不困難，甚至可能更便宜更省時。

▋參考資料
https://reurl.cc/V6WZ1b
https://reurl.cc/Qdalb0

工具分享//

首先謝謝大家持續支持我的書『插畫實驗室插畫實驗課：從繪畫到拼貼，用多元媒材玩出驚嘆的作品』關注我提到的工具分享
在這幾年都會收到一些關於創作工具的疑問
最常被問到的除了繪畫工具外就是『掃描』和『印刷』部分

以手繪創作者來說要呈現一幅滿意的作品輸出
除了原有構圖、顏料和技法
再來就是最終實體呈現
我發現許多手繪方式的創作者在面臨最後一步就是影像掃描部份
如何將手稿完美轉換成數位作品缺乏經驗
可能也會讓觀眾以為跳掉的顏色、過度曝光的亮度
以及低dpi解析度的顆粒感是創作者所要呈現的

雖然我自己已使用過功能和解析度設定比較多元的專業相片用掃瞄器
價格相對要入手門檻也比較高
不過最近認識了一台「HP InkTank Wireless 419 相片連供事務機」
機器功能包括列印、掃描、影印以及無線連結可堪稱cp值王✨
拿到機器後覺得重量連瘦弱的美眉都可以輕易的搬動💁🏻‍♀️
一開始的安裝設定和墨水不沾手的貼心設計讓完成設定操作簡單手也是乾乾淨淨
關於價格
想想它的功能性和便利性真的非常實在而且投資不會有壓力


✍🏻[印表機]
這台419號印表機特色堪稱超大印量
一組附贈墨水（兩罐黑色＋CMY各一罐）
可印基本15000頁 彩色可印8000頁
噴頭是耐久型熱感應噴頭和氣密式噴頭閂鎖搬動時不易灑墨
這台主打的就是彩色和相片列印
可自行輸出豔麗和飽和的效果和細膩列印品質
以插畫家的用途
自行輸出不外乎就是A4尺寸內的數位作品或是掃描後的作品呈現
所以我會特別用霧面相片紙或是印刷用的日本霧面防水紙去做列印
我將圖像用預覽列印做了三種不同設定來比較看看
• 設定一般紙張＋高品質列印（放文件紙下去列印）
• 設定一般紙張＋高品質列印（放霧面日本防水紙下去列印）
• 設定相片紙張＋高品質列印（放霧面相片紙下去列印）
我比較喜歡第三種設定和紙張列印的效果
以連供印表機來說很適合做自行輸出小型作品展示跟作品集


✍🏻[掃描器]
我記得我有幾次需要緊急掃描就到便利超商
但是掃瞄出來的解析度不到基本印刷需要的300dpi
（關於圖像解析度dpi (dots per inch)和 ppi （pixel per inch)可自行上網搜尋）
後來發現我課堂上的學員作業品質的差異
是因為部分學生覺得到便利超商掃描即可
但如果合作的客戶需要大圖輸出或可彈性放大尺寸
那就不是太理想的選擇

這台419的掃描器不論是圖像或文件
最高可設定到1200 ppi
在掃描的時候就能將圖像的解析度設定你想要的解析度標準
掃描後可以在掃描程式直接先設定圖像的色調和曝光度
不論是水彩筆觸或是相片可以清晰的表現
我就想到這一定可以幫助到剛踏入領域的創作者


✍🏻[無線列印設定]
這一台419最方便的是可以透過wifi direct 電腦連線
和 smart app直接與手機連接無線列印和掃描
不一定要透過網路或基地台
並且透過email、icloud、google drive 和dropbox
之類的雲端來共享文件和圖像


試用後認為即便我已經有一台專業掃描器和家用印表機
再投資一台桌上型419讓我方便很多
如果正在找尋列印、掃描、居家或工作室影印
或想要簡單操作又方便的無線裝置
「HP InkTank Wireless 419 相片連供事務機 」
是個非常值得參考及投資的工具
請參考👉🏻👉🏻https://www8.hp.com/tw/zh/printers/HP-Ink-Tank_System.html…

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台灣的基層實力強勁！

昨天到高雄參加本部工程司、人文司、南科聯合主辦的3D列印智造群聚發表會，並順道去東台精機拜訪。我久仰東台精機的大名，昨天終於有機會去參觀，真的讓我大開眼界。

我會知道東台精機的大名，是幾年前在規劃竹北生醫園區的核心實驗室，那時同仁提出一個購案，建議要引進專印金屬的3D列印機台，一台要價不斐的國產品，而且號稱是全世界少數能達成金屬列印的高品質3D列印。當時全世界也才開始展現對此技術的重視，沒想到國內已有公司跟上，而且技術不輸學研機構，就對這家公司印象深刻。

今天在嚴董事長親自陪同介紹下，親眼看到在超過四萬坪廠房裡，滿佈各類型製造機台，從超精密的十二吋半導體製造設備、精準度極高的超過六十層印刷電路板打孔機台，到大大小小工具機組，更驚奇的是，金屬列印機台也能精美細緻的珠寶。近千人的團隊提供全球各企業在各領域領先的利器，技術能力的超凡，令人敬佩。而這家坐落在高雄科學園區，創立已達五十年的公司，隨著時代不斷翻轉自己技術的企圖心，更是值得大家學習！

https://money.udn.com/money/story/6092/3557718

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本次影片由 Epson 贊助撥出，【Epson SC-P903 10色/ A2專業高品質影像繪圖機】是一台可以印製 A2 大小的輸出機，可以簡易的透過電腦、手機連線透過 wifi 無線的印刷作品。具有十色的墨水，在藍色的表現上有獨特的優勢。

身為攝影師，對於印刷作品總是特別地在意，雖然可能不是每個人家裡都會可以放這樣一台印表機，但透過類似像 AVOCADO 這樣的輸出中心來輸出作品也是不錯的選擇。

這次拍攝的照片會上傳在 IG ，有興趣的話可以上我們的 IG 看喔

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👉 全新10色高畫質影像繪圖機，色彩豐富、色域極廣，專業攝影作品輸出第一選擇
👉墨水配備三種不同層次的黑，黑、灰、淡灰，加上Black Enhance overcoat功能，讓黑更濃，灰階更有層次，讓作品質感臻於顛峰
👉首台支援Carbon Black模式的機種，最小墨滴可達1.5pl，提供前所未有的極緻黑色呈現
👉原廠顏料型Pigment墨水，防水、抗光表現更優異
👉 A2、A3+列印尺寸大幅畫面列印可選擇適用機種

💼SC- P703:https://reurl.cc/qgMdZR
💼SC- P903: https://reurl.cc/0jYoE6
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