Levantamento de tendências e desafios da manufatura aditiva metálica na construção naval: uma revisão sistemática da literatura

Abstract

A Manufatura Aditiva Metálica (MAM) vem se consolidando como uma alternativa tecnológica relevante aos métodos convencionais de fabricação, especialmente em setores que exigem elevada complexidade geométrica, customização e desempenho estrutural. No contexto da construção naval, historicamente dependente de processos como fundição, usinagem e soldagem, a MAM surge como uma estratégia promissora para a produção de peças otimizadas, sob demanda e com menor desperdício de material. Contudo, sua adoção ainda é limitada por desafios técnicos, operacionais e regulatórios. Este trabalho realiza uma revisão sistemática da literatura com o objetivo de mapear as principais rotas de processamento da MAM aplicadas ou com potencial de aplicação no setor naval, identificando técnicas, ligas metálicas, limitações recorrentes e tendências emergentes. A metodologia baseou-se em filtros de triagem progressiva aplicados a artigos das bases Scopus, ScienceDirect e Google Acadêmico, com análise qualitativa e quantitativa dos estudos aprovados. Os resultados evidenciam a predominância das técnicas WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) e SLM (Selective Laser Melting). A WAAM destacou-se pela produção de componentes de grande porte, como hélices em ligas Níquel-Alumínio-Bronze (NAB), enquanto o SLM demonstrou viabilidade para peças de alta precisão, como treliças estruturais em aço inoxidável 316L. As principais limitações identificadas incluem porosidade, anisotropia, tensões térmicas residuais e a necessidade de tratamentos térmicos. Observou-se também o avanço de normas específicas, como a DNV-ST-B203, voltadas à qualificação de peças metálicas produzidas por manufatura aditiva no setor marítimo. Conclui-se que, embora ainda em estágio de transição, a MAM apresenta elevado potencial para aplicação na construção naval, especialmente em soluções estruturais avançadas, desde que acompanhada de melhorias em controle de processo, certificação e integração com rotinas de pós-processamento.

Metal Additive Manufacturing (MAM) has been consolidating itself as a relevant technological alternative to conventional manufacturing methods, especially in sectors that require high geometric complexity, customization, and structural performance. In the context of shipbuilding, historically dependent on processes such as casting, machining, and welding, MAM emerges as a promising strategy for the production of optimized, on-demand parts with reduced material waste. However, its adoption is still limited by technical, operational, and regulatory challenges. This work presents a systematic literature review aimed at mapping the main MAM processing routes applied or with potential for application in the naval sector, identifying techniques, metallic alloys, recurring limitations, and emerging trends. The methodology was based on progressive filtering applied to articles from Scopus, ScienceDirect, and Google Scholar, with both qualitative and quantitative analysis of the selected studies. The results highlight the predominance of WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) and SLM (Selective Laser Melting) techniques. WAAM stood out for the production of large-scale components, such as propellers made of Nickel-Aluminum-Bronze (NAB) alloys, while SLM proved feasible for high-precision parts, such as lattice structures in 316L stainless steel. The main limitations identified include porosity, anisotropy, residual thermal stresses, and the need for heat treatments. The advancement of specific standards, such as DNV-ST-B203, aimed at qualifying metallic parts produced by additive manufacturing in the maritime sector, was also observed. It is concluded that, although still in a transitional stage, MAM presents high potential for application in shipbuilding, especially in advanced structural solutions, provided it is accompanied by improvements in process control, certification, and integration with post-processing routines.