O CIPMAF combina materiais avançados e controlo inteligente do fabrico para desenvolver componentes destinados a reatores de fusão nuclear.
A operação CIPMAF procura desenvolver um componente para reatores de fusão nuclear através de novos materiais e de um processo de fabrico com controlo inteligente.
Um componente sujeito a condições extremas
Nos reatores de fusão nuclear, o divertor ajuda a gerir o calor e a remover impurezas do plasma. Os seus componentes têm de resistir a temperaturas elevadas e a intensos fluxos de calor sem perder integridade estrutural. O tungsténio é utilizado nas superfícies expostas ao plasma, mas a sua fragilidade e as dificuldades de fabrico colocam desafios à produção destes componentes.
É neste contexto que surge o CIPMAF – Controlo Inteligente de Processo para Produção de Materiais Avançados por tecnologia DED Relevantes para Fusão Nuclear. A operação é cofinanciada pelo COMPETE 2030 e reúne competências complementares num consórcio liderado pela Moldetipo II, responsável pela gestão e pelos testes de fabrico. A AGIX contribui com a sua especialização em automação, robótica e sistemas de controlo; o IPFN / IST assume a física de plasmas e a caracterização avançada de materiais; e o INEGI dedica-se ao fabrico aditivo e à modelação mecânica.
“O projeto CIPMAF assume-se como uma iniciativa pioneira no desenvolvimento de materiais com gradiente funcional (FGMs), baseados em ligas de alta entropia, para o fabrico de monoblocos do divertor em reatores nucleares de fusão”, afirma Luís Lopes, CFO da Moldetipo.
Um material que muda entre camadas
O consórcio pretende desenvolver um material cuja composição varie gradualmente entre uma base de liga de cobre, responsável pela remoção do calor, e uma superfície de tungsténio, destinada a enfrentar as condições junto ao plasma. A utilização de ligas de alta entropia nas camadas intermédias procura melhorar a resistência mecânica e reduzir os problemas associados à ligação entre materiais com propriedades distintas.
A produção será feita por Deposição de Energia Dirigida (DED), uma tecnologia de fabrico aditivo que permite depositar material por camadas. O processo exige um controlo rigoroso da composição e das condições de impressão para obter peças com as propriedades pretendidas e sem defeitos críticos.
“Para responder ao grande desafio térmico e mecânico associado à fragilidade do tungsténio sob condições extremas, o projeto aplica a tecnologia de fabrico aditivo por Deposição de Energia Direta (DED), complementada por sistemas inteligentes de controlo em tempo real”, explica Luís Lopes.
Dados para ajustar o fabrico em tempo real
O CIPMAF prevê a utilização de uma câmara térmica e de outros sensores para acompanhar a impressão. Os dados recolhidos alimentarão um sistema de controlo capaz de identificar desvios e ajustar automaticamente os parâmetros do equipamento. A equipa irá também estudar e testar os materiais produzidos, incluindo a sua estrutura, condutividade térmica e resistência.
O trabalho deverá culminar na produção e validação de um protótipo de monobloco para o divertor. Segundo Luís Lopes, “O projeto ambiciona elevar a maturidade tecnológica da solução desde a fase laboratorial inicial (TRL 2) até à validação de protótipos industriais em ambiente relevante (TRL 6), posicionando a indústria e a ciência nacional na vanguarda da transição energética global.”
Links
Moldetipo | Website
AGIX | Website
IPFN / IST | Website
INEGI | Website
15 de Outubro 2026
Operações individuais de investimento produtivo em atividades inovadoras, promovidas por PME, nos territórios de baixa densidade e nos outros territórios.