A indústria de construção naval busca a 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 da futura Enterprise, pesando centenas de toneladas, para a doca seca.

Os construtores navais equipam essas peças, conhecidas como superelevadores, na plataforma de montagem final no cais, instalando a tubulação e a fiação nesses enormes blocos de Lego e, em seguida, colocando-os no lugar com um guindaste na doca seca.

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

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 superelevador enorme na doca seca”, disse ele. “Era uma peça e tive que 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 despesas adicionais, o construtor naval e a Marinha trabalharam juntos para projetar, qualificar e imprimir a peça em 3D em apenas quatro meses, cumprindo o prazo de março do superlift.

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

Os altos funcionários da Marinha apontaram repetidamente os desafios na base industrial submarina em particular, bem como na sua base industrial de porta-aviões e navios de superfície. O número de fornecedores está a diminuir, apesar de o serviço pretender aumentar a sua taxa de produção.

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

Matt Sermon, diretor executivo do Escritório Executivo do Programa para Submarinos Estratégicos, que supervisiona questões de 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 conseguir a construção e os reparos de submarinos dentro do prazo, acrescentou.

Sermon disse em 30 de janeiro, em uma conferência da Sociedade Americana de Engenheiros Navais, que a base industrial é a que mais luta para acompanhar a capacidade necessária de peças e componentes de metal pesado. Isso inclui peças fundidas, forjadas, válvulas, acessórios e fixadores.

Na verdade, disse ele, a Marinha analisou 5.500 peças que apresentaram desafios de cronograma para novas disponibilidades de construção e manutenção de submarinos e navios; seis materiais respondem por 70% dos atrasos nas entregas, disse ele. A fabricação aditiva poderia levar mais dessas peças aos estaleiros de 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 que fabricam estes componentes hoje do que nas décadas passadas, e essa base mais pequena está a lutar para acompanhar a procura 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 possam ser impressos em grande volume e colocados em submarinos, disse Sermon.

O vice-almirante Bill Galinis, comandante do Comando de Sistemas Marítimos Navais, 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 o conforto do serviço marítimo com tecnologia e processos de fabricação aditiva.

“Não temos esse processo totalmente amadurecido a ponto de sermos capazes de escalar a fabricação 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 ainda não chegamos ao ponto em que isso seja escalonável.”