V červnu 2025 jsme za účasti zástupců Ministerstva průmyslu a obchodu ČR slavnostně uvedli do provozu hipovací zařízení QIH 21 – Molybdenum URQ od švédské firmy Quintus Technologies AB. Zařízení stojí v Experimentální hale našeho detašovaného pracoviště v Plzni – Borských polích. Jeho molybdenová vysokoteplotní pec může pracovat s maximální provozní teplotou 1 400 °C při tlaku až 207 MPa. Objem tlakové nádoby je 124 litrů, tlaková nádoba pojme vzorek o výšce 400 mm, průměru 211 mm a váze až 100 kg.
HIP technologie (Hot Isostatic Pressing, izostatické lisování za tepla, hipování) je pokročilý výrobní proces používaný ke zvýšení hustoty kovových a keramických dílů. Pracuje na principu současného působení vysokého tlaku (až 200 MPa) a vysoké teploty (až 2 000 °C) v inertní atmosféře (např. argon), čímž dochází k odstranění vnitřních pórů/dutin a vad v materiálu.
Hlavní výhodou HIP technologie je zlepšení mechanických vlastností materiálu (vyšší pevnost, houževnatost, odolnost proti únavě a korozi), které vede ke zvýšení spolehlivosti komponent.
HIP technologie je typicky využívána v leteckém, kosmickém a automobilovém průmyslu, při výrobě lékařských implantátů, při 3D tisku a také v jaderné energetice.
V jaderném průmyslu jsou kladeny mimořádně vysoké požadavky na pevnost a houževnatost materiálů, odolnost vůči korozi a radiaci, a zejména na dlouhou životnost komponent bez mikrotrhlin a vnitřních vad. Hipování pomáhá tyto požadavky splnit tím, že odstraňuje vnitřní pórovitost a mikrotrhliny v odlitcích a 3D tištěných dílech, zvyšuje hustotu a homogenitu materiálu a až několikanásobně prodlužuje únavovou životnost komponent.
V jaderné energetice se HIP technologie používá při výrobě nebo opravách částí reaktorů, jako jsou třeba, tlakové nádoby, výměníky tepla, potrubní systémy nebo i palivové články. V moderních mikromodulárních reaktorech (MMR) se HIP používá k finálnímu zpracování 3D tištěných kovových dílů, které by jinak obsahovaly póry a vnitřní vady. Technologie HIP umožňuje spojovat různé materiály bez použití pájek nebo svarů, což je výhodné pro vrstvené konstrukce odolné vůči extrémním podmínkám (difúzní spojování).
Jaké výhody přináší HIP technologie v jaderném průmyslu? Odstranění vnitřních vad snižuje riziko selhání komponent a tím zvyšuje bezpečnost provozu. Delší životnost dílů a nižší zmetkovitost při výrobě snižují výrobní i provozní náklady. Nasazení HIP technologie také umožňuje použití nových materiálů, jako jsou například pokročilé slitiny titanu, niklu nebo wolframu.
Technologii HIP využíváme v CVŘ i v rámci Skupiny ÚJV pro podporu v oblasti výzkumu a vývoje materiálů pro stávající energetické zdroje i pro pokročilé jaderné technologie generace IV a fúzní technologie. Aktuálně běží několik výzkumných projektů financovaných z Institucionální podpory nebo z programů Technologické agentury České republiky. 1. července 2025 jsme spustili projekt TA ČR THÉTA 2 – Využití aditivní výroby pro komponenty pokročilých jaderných reaktorů a další projekty se připravují.
