Um consórcio de universidades australianas, instituições de pesquisa e uma empresa de manufatura avançada lançou uma iniciativa colaborativa para enfrentar um desafio premente na defesa naval: a produção doméstica de bronze-níquel-alumínio (NAB), uma liga de alto desempenho essencial para sistemas de propulsão marítima.
O projeto, apoiado por financiamento da Aliança de Ciências de Defesa de Queensland (QDSA), reúne Universidade Charles Darwin (CDU), Universidade James Prepare dinner (JCU), o Instituto Australiano de Ciências Marinhas (AIMS) e empresa de tecnologia de fabricação VELOCIDADE3D.
Relevância do NAB
O NAB é valorizado em uma ampla gama de aplicações exigentes, desde rolamentos de trens de pouso de aeronaves e hélices submarinas até bombas, válvulas, engrenagens e ferramentas anti-faíscas, devido à sua excepcional resistência, tenacidade, resistência ao desgaste e desempenho à corrosão. Apesar da sua importância, os métodos convencionais de produção de componentes NAB já não são viáveis na Austrália, criando uma vulnerabilidade na cadeia de abastecimento de defesa do país.
O professor pesquisador da CDU, Kannoorpatti Krishnan, que está liderando o esforço, enquadrou claramente o que está em jogo: “Isso reduz o tempo de inatividade, fortalece a resiliência nas bases operacionais avançadas e garante a eficácia operacional contínua em ambientes marítimos contestados. O projeto também garante uma vantagem estratégica ao gerar novos conhecimentos sobre o comportamento dos materiais nas águas tropicais do Pacífico, onde as comunidades microbianas são únicas e em grande parte não estudadas.”
A tecnologia de spray frio entra em ação
A solução proposta pela equipe centra-se no processo de fabricação por pulverização a frio (CSM) da SPEE3D, uma abordagem de fabricação aditiva de alta velocidade que a empresa afirma ser o único método no mundo atualmente capaz de produzir um materials equivalente a NAB. Em vez de depender da fundição tradicional, esta técnica oferece um caminho de produção mais rápido, mais localizado e mais controlável.
O cofundador e diretor de tecnologia da SPEE3D, Steven Camilleri, destacou o significado mais amplo: “Se o NAB puder ser impresso com uma equivalência demonstrada a cloth fundido qualificado, a oportunidade é muito mais do que uma novidade. Representa a recuperação de uma liga marítima estrategicamente importante; uma liga que, quando produzida usando técnicas de fabricação aditiva, significa que as peças se tornarão mais prontamente disponíveis através de uma rota de produção mais rápida, mais native e mais controlável”.
O Diretor da QDSA, Stuart Blackwell, repetiu esta perspectiva, observando que a abordagem representa “uma mudança radical no futuro da logística e da sustentabilidade”, ao permitir que as peças marítimas sejam fabricadas mais perto de onde são realmente necessárias.
Testes rigorosos em condições marinhas tropicais
Um componente-chave do projeto envolve submeter as peças NAB impressas em 3D a ambientes de água do mar reais e simulados para avaliar sua durabilidade a longo prazo. O ilustre professor da JCU, Peter Junk, e sua equipe contribuirão com experiência na incorporação de terras raras na liga de base NAB, bem como na análise de superfície para compreender o comportamento microestrutural após a exposição em campo. Os testes de corrosão serão realizados sob condições variáveis, ajustando pH, salinidade, temperatura e fluxo, no Simulador Marítimo Nacional da AIMS (SeaSim) em Townsville.
O diretor do SeaSim, Craig Humphrey, observou que a instalação está posicionada de forma única para este trabalho: “A localização tropical do AIMS permite o teste dessas ligas sob condições controladas de aquário experimental no SeaSim e em águas costeiras próximas, fornecendo informações valiosas sobre seu desempenho em ambientes marinhos simulados e do mundo actual.”
Soberania da impressão: como a Austrália está recuperando o controle de uma liga naval crítica
O esforço da Austrália para imprimir componentes NAB em 3D é fundamentalmente um jogo de soberania. A vasta geografia do país, as bases operacionais remotas no norte e o aprofundamento da exposição à concorrência marítima Indo-Pacífico tornaram a dependência das frágeis cadeias de abastecimento globais de ligas navais críticas uma responsabilidade estratégica. A recuperação da produção interna de NAB elimina uma vulnerabilidade que nenhum aliado pode colmatar de forma fiável num curto espaço de tempo.
A Austrália vem construindo esse momento há anos. Já em 2019, a SPEE3D fez parceria com o Aliança de Fabricação Avançada e CDU em um projeto de AU$ 1,5 milhão da Marinha Actual Australiana para pilotar impressão 3D de steel com spray frio para manutenção de navios patrulha. Essa base expandiu-se consideravelmente no âmbito do quadro AUKUS: no início de 2025, AML3D entregou componentes do arremate de cobre-níquel para o Marinha dos EUAprograma de submarino nuclear da classe Virgínia, com o vice-primeiro-ministro da Austrália descrevendo a entrega como prova de que “AUKUS está acontecendo agora.” Mais tarde naquele ano, ASC e Austal formalizou uma colaboração na Exposição Marítima Internacional Indo Pacific em Sydney para avançar Cadeia de fornecimento de manufatura aditiva doméstica da Austrália para submarinos da classe Collins e da classe Virginia, juntamente com programas de treinamento de força de trabalho.
A mesma urgência está presente nas marinhas aliadas. Durante o exercício naval RIMPAC 2024 no Havaí, a Marinha dos EUA implantou a impressora XSPEE3D da SPEE3D junto com outros sistemas para demonstrar a capacidade de cortar prazos de entrega de peças de até 200 dias até meras horas.
O projecto CDU-SPEE3D sinaliza que o futuro da sustentação naval será decidido não só por quem tem mais navios, mas por quem consegue mantê-los a funcionar, mais rápido, mais perto e nos seus próprios termos.
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A imagem em destaque mostra A partir da esquerda: Dr. Naveen Kumar Elumalai, Craig Humphrey do AIM, Professor Pesquisador Kannoorpatti Krishnan e Darron Kavanagh AM. Foto through QDSA.