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Em outro segmento, a empresa se destacou na fabricação dos cascos resistentes dos submarinos da Marinha Brasileira. A partir de 1986, a NUCLEP iniciou o desenvolvimento da tecnologia de fabricação de cascos resistentes para a produção em série de submarinos. A empresa desenvolveu processos próprios altamente sofisticados de soldagem e fabricação, construiu dispositivos, equipamentos e protótipos.
O resultado veio em novembro de 1993, quando a Marinha inaugurou o Tamoio, o primeiro submarino de fabricação nacional, com seu casco fabricado pela NUCLEP. Desta forma, o Brasil entrou para o restrito grupo de países que detêm a tecnologia para fabricação destes veículos marítimos. A NUCLEP já fabricou casco resistente para outros três submarinos: Tapajó, Timbira e Tikuna.
Em 2011, iniciou o processo de fabricação dos cascos resistentes para 4 submarinos da classe Scorpene, de tecnologia francesa, para a Marinha do Brasil.
Destaca-se, ainda, pelo pioneirismo e desenvolvimento tecnológico na fabricação de uma câmara hiperbárica para o Cenpes – Petrobras, cuja aplicação principal é no sistema de exploração e de produção de petróleo em águas profundas e na fabricação de componentes para diversos setores.