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Projet de recherche et développement national sur les joints de meules haut de gamme
Projet de recherche et développement national sur les joints de meules haut de gamme
Projet de recherche et développement national sur les joints de meules haut de gamme
Pendant plus de deux ans, RailwayCare s'est associé à un important groupe chinois de maintenance ferroviaire pour développer avec succès une meule ultra-dure, performante, résistante à l'usure et écologique, permettant ainsi de remplacer les importations et de réduire considérablement les coûts de maintenance du meulage des voies.
Principaux résultats du projet
De 2021 à 2023, grâce à une collaboration étroite, RailwayCare et son partenaire industriel se sont attachés à résoudre le problème de la dépendance à long terme aux meules haut de gamme importées. Le projet a permis de développer avec succès un système de matériaux de base composé d'un liant résineux innovant, d'un aérogel composite thermoconducteur poreux novateur et de grains abrasifs ultra-durs. Cette solution, fabriquée localement, offre des performances équivalentes à celles des plus grandes marques internationales, tout en garantissant une durabilité accrue, des avantages environnementaux et un coût nettement inférieur.
Match de performance
Qualité de broyage équivalente aux importations, tous les indicateurs clés sont respectés.
Durabilité accrue
Durée de vie prolongée de 15 à 20 %, réduisant la fréquence de remplacement
Avantage écologique
Nouveau système de matériaux écologiques pour une production et des produits plus respectueux de l'environnement
Réduction des coûts
Le coût global du broyage devrait diminuer de 30 à 35 %.
Contexte : Résoudre le dilemme de la dépendance aux importations
Dans le domaine du meulage des rails de chemin de fer, les meules haut de gamme ultra-dures ont longtemps été le monopole de quelques marques étrangères. Cette situation a engendré des coûts d'approvisionnement élevés, des délais de livraison longs et incertains, et a également limité la capacité des services de maintenance nationaux à maîtriser leurs coûts et à moderniser leurs technologies. Développer une meule nationale performante et économiquement avantageuse, capable de remplacer les importations, est devenu une nécessité urgente pour l'industrie.
Début 2021, s'appuyant sur son expertise dans les procédés et les matériaux de rectification, RailwayCare s'est associée au département d'ingénierie d'un important groupe chinois de maintenance ferroviaire pour lancer conjointement ce projet de R&D sur les meules haut de gamme, dans le but de franchir les barrières technologiques et de passer de « utilisable » à « performant, durable et rentable ».
Noyau technique : Trois matériaux innovants permettent des performances supérieures
Le succès de ce projet repose sur des avancées originales au niveau des matériaux. L'équipe de recherche et développement a abandonné la simple imitation, partant des principes fondamentaux de la science des matériaux pour concevoir un nouveau système de composition de meules.
Avantages considérables de l'innovation matérielle
Liant résine innovant : comparé aux liants traditionnels, il assure une meilleure rétention des grains, permettant aux grains abrasifs de fonctionner pleinement avant de s’émousser plutôt que de se détacher prématurément – un élément clé pour une durabilité accrue.
Aérogel composite novateur à formation de pores : ce matériau crée une structure microporeuse uniforme au sein de la roue, améliorant considérablement l’efficacité de la dissipation thermique. Il résout efficacement les problèmes de brûlure de la surface du rail et d’encrassement de la roue causés par l’accumulation de chaleur lors du meulage, ce qui permet un processus plus stable et une meilleure qualité de surface.
Optimisation du classement des abrasifs ultra-durs : Le dosage scientifique des différentes granulométries et résistances permet d'obtenir un équilibre optimal entre efficacité de coupe et finition de surface.
Parcours de R&D
1er trimestre 2021
Lancement du projet et définition des objectifs
Une équipe conjointe a été constituée. L'objectif global a été défini : « performances équivalentes, durabilité accrue, coût réduit, respect de l'environnement ». Des tests de performance complets et une analyse des matériaux des roues importées ont permis d'établir le cahier des charges technique.
2e trimestre 2021 - 3e trimestre 2022
Sélection des matériaux et formule
Phase centrale. Des dizaines de monomères de résine, de précurseurs d'aérogel et d'abrasifs ont été testés en combinaison. Plus de 15 modifications majeures de la formule ont permis d'obtenir un système stable basé sur les trois composants principaux.
4e trimestre 2022
Fabrication de prototypes et essais en laboratoire
Les premiers prototypes de roues ont été produits. Les tests de résistance, d'usure et de dissipation de chaleur effectués dans des conditions simulées ont montré des résultats initiaux conformes aux objectifs.
1er trimestre 2023
Validation de l'application sur le terrain
Des essais en conditions réelles ont été menés sur des tronçons de voie ferrée désignés. Une comparaison directe dans des conditions de fonctionnement identiques a validé ses performances, sa durabilité et sa rentabilité en situation réelle, répondant ou dépassant les spécifications de conception.
2e trimestre 2023
Succès et réalisation du projet
Les résultats de la R&D ont été validés par un jury d'experts. La documentation technique et les fichiers de processus ont été transférés, ce qui autorise la production en série et une application plus large de la roue.
Comparaison des performances et des avantages
Importance et applications futures
Le succès de ce projet dépasse largement la simple création d'un excellent produit. Il prouve que, grâce à une coopération étroite entre l'industrie, le monde universitaire et la recherche, la Chine est parfaitement capable de réaliser des innovations indépendantes et de se distinguer dans le domaine des consommables ferroviaires haut de gamme.
Avantage économique significatif : L’utilisation généralisée de cette meule permettra de réaliser d’importantes économies sur les coûts d’entretien et de meulage pour les services ferroviaires à l’échelle nationale, ce qui augmentera directement l’efficacité économique des opérations ferroviaires.
Autonomie et contrôle technologiques : rompt le monopole technologique étranger, garantissant l’approvisionnement en consommables essentiels, ce qui a des implications profondes pour la sécurité opérationnelle et stratégique des chemins de fer nationaux.
Contribuer au progrès industriel : les innovations matérielles et l’expérience en R&D du projet offrent de nouvelles perspectives techniques et des orientations de développement pour l’ensemble du transport ferroviaire et même pour l’industrie des outils abrasifs haut de gamme.
Le produit est actuellement en phase d'essais et de promotion à petite échelle, avec des plans d'application progressive dans les opérations de meulage des lignes lourdes, à grande vitesse et conventionnelles dans les bureaux ferroviaires à l'échelle nationale, ce qui indique des perspectives de marché extrêmement larges.
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