Fabrico aditivo metálico reduz em 33% massa de sistema de refrigeração aeronáutico

A Madit, empresa espanhola especializada em fabrico aditivo metálico, participa no projeto Brava, no âmbito do qual desenvolveu componentes estruturais e permutadores de calor destinados a aplicações aeronáuticas. A empresa apresenta este trabalho na edição de 2026 da Formnext.

A principal contribuição da Madit para o projeto consistiu no fabrico aditivo de componentes em alumínio e na montagem dos elementos estruturais e dos permutadores de calor do radiador. Para ultrapassar as limitações impostas pelo volume de construção das impressoras 3D, sem comprometer o desempenho térmico, a empresa adotou uma abordagem modular de elevada precisão.

Nas suas instalações, a Madit transformou geometrias complexas em componentes metálicos destinados à integração no permutador de calor. O trabalho incluiu:

• Fabrico de quatro módulos do núcleo central: com geometrias internas concebidas para maximizar a transferência de calor entre a mistura de água e glicol e o ar, sem aumentar a massa do componente.
• Fabrico de dois coletores principais: concebidos para otimizar o escoamento do fluido refrigerante e assegurar uma distribuição uniforme.
• União e soldadura de precisão: montagem dos seis componentes metálicos impressos em 3D, formando um único permutador de calor compacto, com quase um metro de comprimento.

O fabrico aditivo metálico permitiu produzir geometrias internas difíceis ou impossíveis de obter através de processos convencionais de maquinagem ou conformação. A solução possibilitou ainda cumprir requisitos exigentes de precisão dimensional, estanquidade e resistência estrutural, mesmo em condições de funcionamento extremas.

O protótipo desenvolvido apresenta uma capacidade térmica de 200 kW. Além de demonstrar o potencial do fabrico aditivo na produção de componentes de grandes dimensões para sistemas de refrigeração aeronáuticos, o projeto permitiu obter melhorias face aos componentes convencionais utilizados como referência, considerando as condições de cruzeiro e de descolagem.

De acordo com os resultados apresentados, as reduções alcançadas foram as seguintes:

• Massa total: 33%. 
• Volume ocupado: 11%.
• Arrasto aerodinâmico: 22%.

No setor aeronáutico, a redução da massa e do arrasto aerodinâmico dos sistemas de refrigeração pode contribuir para melhorar a eficiência energética, diminuir o consumo de combustível e aumentar a autonomia de voo. A dimensão efetiva destes benefícios depende, contudo, das características da aeronave e das condições de operação.

O projeto demonstra o potencial do fabrico aditivo metálico industrial quando integrado num processo de desenvolvimento que reúne competências complementares. O desenvolvimento do demonstrador resultou da colaboração entre entidades com responsabilidades distintas:

• Airbus: definição dos requisitos operacionais e de integração aeronáutica.
• Morpheus Designs: conceção, otimização topológica e análise térmica e fluidodinâmica.
• Madit: fabrico aditivo metálico, pós-processamento e montagem dos componentes.
• NLR (Netherlands Aerospace Centre): realização de ensaios, validação experimental e testes térmicos.

A arquitetura modular desenvolvida no projeto Brava constitui um passo no sentido de aumentar a capacidade de dissipação térmica dos sistemas destinados à aviação a hidrogénio. Segundo a Madit, a flexibilidade do fabrico aditivo metálico e a validação desta arquitetura podem facilitar o desenvolvimento de soluções capazes de responder às exigências térmicas das futuras aeronaves comerciais movidas a hidrogénio.

“Queremos agradecer à Morpheus Designs, à Airbus e ao NLR por confiarem na nossa capacidade de fabrico para concretizar este marco tecnológico. Continuaremos a partilhar mais detalhes sobre o comportamento destes componentes nos próximos ensaios ambientais. O futuro da aviação limpa está a ser impresso hoje”, referem os responsáveis da empresa.