HELI-LIGAS - Otimização e desenvolvimento de ligas de cobre para o fabrico de hélices marítimas

O projeto HELI-LIGAS visa: (i) Otimização de ligas de bronze de alumínio – níquel, das classes CU3 e CU4, usadas na produção de hélices marítimas, com base na minimização dos custos das matérias-primas e em cumprimento com as normas IACS. (ii) o desenvolvimento de novas ligas de cobre, com propriedades mecânicas melhoradas, que permitam construir hélices mais económicas ou com melhor eficiência hidrodinâmica. Para responder a esses desígnios, consideram-se os seguintes objetivos específicos: 1. Construir uma Base de Dados de Fusão, recorrendo a dados históricos de fusões na Fundilusa e a novos dados a obter experimentalmente, cobrindo todas as variáveis necessárias ao projeto. 2. Criar uma ferramenta de cálculo e de otimização que gere, em cada momento, mediante os preços cotados em bolsa, as matérias-primas em armazém, e as perdas de fusão esperadas, a combinação ótima de matérias-primas a fundir (entre sucata metálica, ligas e metais base) e preveja a composição de ligas CU3 e CU4 otimizadas. 3. Recorrer a machine learning, acoplado a algoritmos de otimização, de forma que a ferramenta otimize com precisão, possa descobrir padrões complexos e não evidentes e forneça insights valiosos no âmbito da redução de custos e melhoria das propriedades das ligas. 4. Obter ligas CU3 e CU4 otimizadas, para o fabrico de hélices, produzidas com uma redução de 5% no custo, por kg, de material fundido. 5. Obter uma liga de cobre, fora das restrições de composição química requeridas pela IACS, com propriedades mecânicas melhoradas em 30%, medidas em termos da tensão de limite elástico e de rutura, e por comparação com as ligas convencionais CU3/CU4. 6. Investigar o efeito sobre as propriedades mecânicas e o mecanismo associado, relativo à adição de titânio a ligas de cobre. 7. Desenvolver e construir um protótipo de hélice marítima numa das novas ligas de cobre e validar a sua aplicação em ambiente real, instalando-o num navio de um cliente já identificado (AMW – Marine). 8. Obter, na construção da hélice com a nova liga, um redução de peso e espessura que proporcione uma redução de 10% no custo da hélice terminada, face a hélices em CU3 com desempenho equivalente. 9. Divulgar e promover os resultados do projeto, especialmente junto de clientes estratégicos. 10. Submeter um pedido de patente internacional, de forma a proteger legalmente a propriedade intelectual da inovação na nova liga de cobre. Os objetivos estratégicos associados ao projeto são: - Implementar, na Fundilusa, estratégias inteligentes para um uso mais eficiente e económico de materiais metálicos, considerando que a empresa é uma consumidora intensiva de matéria-prima; - Reduzir os custos com as matérias-primas e aumentar a rentabilidade do negócio; - Fortalecer a competitividade da Fundilusa no mercado internacional, fornecendo hélices marítimas, em cumprimento das normas IACS, a preços mais competitivos; - Fidelizar e aumentar a satisfação de clientes e eventual expansão no mercado, pela disponibilização de produtos com melhor relação qualidade/preço; - Posicionamento da empresa como referência em inovação no setor, pela disponibilização ao mercado internacional de novas hélices, com melhor desempenho, produzidas a partir de novas ligas de cobre.