Indústria de construção naval busca impressão 3D para acelerar o ritmo

ARLINGTON, Virgínia - A equipe de construção de porta-aviões da Newport News Shipbuilding da HII enfrentou um prazo importante em março de 2022.

A equipe estava prestes a mover um bloco da quilha para o futuro Enterprise pesando centenas de toneladas na doca seca.

Os construtores navais equipam essas peças, conhecidas como superlifts, na plataforma de montagem final no píer, instalando a tubulação e a fiação nesses blocos maciços de Lego e, em seguida, erguendo-os com guindaste para o lugar na doca seca.

Mas, um único componente ameaçou acabar com essa atividade complexa, Brian Fields, vice-presidente da Enterprise e navio irmão Doris Miller, disse recentemente a repórteres.

Em novembro de 2021, a equipe descobriu que uma peça de metal fundido - um componente crítico, mas sensível que Fields se recusou a nomear - não estaria disponível até o final de junho ou início de julho.

"Eu precisava colocar aquele enorme superlift na doca seca", disse ele. "Era uma peça e eu precisava instalá-la na plataforma de montagem final."

Esperar e instalá-lo mais tarde "teria sido significativamente arriscado e teria um grande impacto nos custos", acrescentou Fields.

Em vez de escolher entre um atraso no cronograma ou a despesa adicional, o construtor naval e a Marinha trabalharam juntos para projetar, qualificar e imprimir em 3D a peça em apenas quatro meses, cumprindo o prazo do superlift de março.

Embora a circunstância seja incomum, a Marinha e seus fornecedores esperam que um dia seja o padrão, em vez do procedimento de fundição datado.

Os principais oficiais da Marinha apontaram repetidamente para os desafios na base industrial submarina em particular, bem como em seu porta-aviões e na base industrial de navios de superfície. O número de fornecedores está diminuindo, mesmo quando o serviço gostaria de aumentar sua taxa de produção.

No caso dos submarinos de ataque da classe Virginia, por exemplo, as preocupações da base industrial são a única razão pela qual o governo não está aumentando sua taxa de aquisição de dois para três por ano.

Matt Sermon, diretor executivo do Escritório Executivo do Programa para Submarinos Estratégicos, que supervisiona as questões da base industrial submarina, disse que a Marinha não está buscando a fabricação aditiva como uma novidade, mas sim "estamos fazendo isso porque precisamos".

É "o caminho" para chegar à construção e reparos submarinos no prazo, acrescentou.

Sermon disse em 30 de janeiro em uma conferência da Sociedade Americana de Engenheiros Navais que a base industrial luta mais para manter a capacidade necessária de peças e componentes de metal pesado. Estes incluem peças fundidas, forjadas, válvulas, conexões e fixadores.

Na verdade, disse ele, a Marinha examinou 5.500 peças que apresentaram desafios de cronograma para novas construções e disponibilidades de manutenção para submarinos e navios; seis materiais respondem por 70% dos atrasos nas entregas, disse ele. A manufatura aditiva poderia levar mais dessas peças para a construção e reparos de forma mais rápida e confiável.

Essas peças sempre foram um desafio para a base industrial, pois a metalurgia fundamental é complexa e pode levar a falhas. Mas há menos empresas fabricando esses componentes hoje do que nas últimas décadas, e essa base menor está lutando para acompanhar a demanda crescente.

A Marinha desenvolveu um plano para amadurecer os metais, máquinas de impressão e processos associados a esses seis materiais este ano, de modo que até março de 2024 eles possam ser impressos em volume e colocados em submarinos, disse Sermon.

O vice-almirante Bill Galinis, comandante do Naval Sea Systems Command, disse ao Defense News em 12 de janeiro que a NAVSEA está trabalhando com seus centros de guerra e com o Programa de Propulsão Nuclear Naval para aprimorar a compreensão e conforto do serviço marítimo com tecnologia e processos de fabricação aditiva.

“Não temos esse processo totalmente amadurecido a ponto de podermos escalar a manufatura aditiva como acho que precisamos”, disse ele. “Podemos fazer peças únicas e, francamente, mesmo para um componente de reator, construímos algumas peças bastante complexas usando manufatura aditiva, mas não chegamos ao ponto em que isso é escalável”.