Quels sont les derniers développements dans la recherche sur les câbles métalliques ?

Jun 12, 2023

Par D.Ann Shiffler10 novembre 2022

La recherche sur les câbles métalliques et en fibres est intense. D.Ann Shiffler rapporte.

Au cours de la dernière décennie, une poignée d’équipementiers de grues se sont associés à des fabricants de câbles métalliques et synthétiques pour étudier l’idée de remplacer les câbles métalliques lourds par des câbles en fibres plus légers. L’idée est de réduire le poids sans pour autant renoncer à la force.

Sven Balbiani, directeur commercial de Python pour Wire Rope, a déclaré que la plupart des équipementiers de grues sont satisfaits des produits de câbles métalliques actuellement disponibles.

"Nous ne constatons pas beaucoup d'intérêt pour ce sujet parmi nos équipementiers", a déclaré Balbiani. "Il existe un fabricant de ponts roulants qui a mis au point une gamme complète de produits pouvant être équipés de câbles en fibre ou de câbles en acier."

La majorité opte toujours pour le câble en acier.

Quels sont les avantages des cordes synthétiques ?

WireCo a également travaillé avec des équipementiers pour explorer les opportunités permettant aux câbles synthétiques de servir de solutions alternatives aux câbles en acier.

"L'objectif principal est de réduire le poids sans compromettre la résistance, une préoccupation de plus en plus grande à mesure que les ascenseurs deviennent plus hauts, plus lourds et plus complexes", a déclaré Andreas Schmeiss, vice-président de WireCo. « Les cordes synthétiques ont également tendance à être plus faciles à manipuler et à installer, ce qui réduit la fatigue et les risques de blessures pour ceux qui effectuent les installations, les inspections et les remplacements. Et sans aucun besoin de lubrification, les cordes en fibre offrent un avantage environnemental.

Mais malgré tous ses avantages, la fibre pose des défis importants.

"Dans l'environnement industriel, dans lequel les câbles rencontrent fréquemment des arêtes vives et des surfaces abrasives, l'acier est généralement imperméable, tandis que les fibres sont susceptibles de s'effilocher", a-t-il déclaré. « Les fibres sont également sensibles aux rayons ultraviolets et à la chaleur excessive. Les températures élevées peuvent provoquer un état connu sous le nom de « fluage », dans lequel une corde devient souple et s'étire au-delà de sa forme originale.

Le rayonnement ultraviolet peut dégrader les filaments des cordes, ce qui nécessite l'application de revêtements spéciaux pour éviter toute défaillance, a-t-il expliqué.

« Les critères de mise hors service sont également plus difficiles à déterminer avec les câbles synthétiques, pour lesquels les méthodes de contrôle non destructif utilisées pour juger de l'état d'un câble en acier ne sont pas adaptées », précise-t-il. « Les câbles synthétiques ont tendance à être plus chers que les câbles en acier. Pour la même application, le coût de la fibre peut dépasser celui de l’acier jusqu’à trois ou quatre fois.

Avec des produits en acier et synthétiques, WireCo propose des solutions pour une utilisation finale donnée, quel que soit le matériau, a déclaré Schmeiss.

« La corde en fibre permet de réduire considérablement le diamètre de la corde requis », a déclaré Balbiani. « Dans certains cas, l’acier est clairement le gagnant. Dans d'autres cas, des fibres. Les revêtements avancés pourraient un jour faire pencher la balance en faveur des matières synthétiques, mais, pour l’instant, il serait difficile d’imaginer que les câbles en fibres puissent remplacer complètement l’acier dans un avenir proche.

La fibre se prête bien aux applications statiques, notamment en milieu maritime.

"Il s'agit notamment d'applications dans lesquelles les câbles ne sont pas continuellement enroulés et déroulés sur des tambours", a déclaré Schmeiss. « WireCo, par l'intermédiaire de Lankhorst Ropes, utilise depuis longtemps des cordes synthétiques pour amarrer des navires, des plates-formes énergétiques offshore et, plus récemment, des éoliennes flottantes. Ces cordes sont transportées et installées en mer, ce qui fait des matières synthétiques un poids réduit, une haute résistance, une facilité de manipulation et une résistance à la corrosion le choix préféré par rapport à l'acier.

WireCo a récemment présenté la série de suspensions de flèche Union Gladiator, une corde à base de fibres pour pelles minières.

"Contrairement à l'acier utilisé dans les pendentifs conventionnels, les fibres d'aramide synthétiques de Gladiator agissent comme un amortisseur pendant les opérations de creusement, réduisant ainsi les contraintes liées à la fatigue pour l'équipement de la pelle et pour ceux qui l'utilisent", a déclaré Schmeiss. "Cela pourrait à son tour prolonger la durée de vie des pelles et des draglines jusqu'à trois à quatre fois par rapport à la durée de vie généralement connue avec les technologies sidérurgiques traditionnelles."

La fibre présente également un potentiel d’utilisation plus large dans les applications dynamiques. Les élingues synthétiques sont bien acceptées dans le secteur du levage.