Proyecto de I+D para la construcción de juntas de muelas abrasivas de alta gama para uso doméstico

Proyecto de I+D para la construcción de juntas de muelas abrasivas de alta gama para uso doméstico

Resumen

RailwayCare se asoció con un importante grupo de mantenimiento ferroviario chino para desarrollar con éxito una muela abrasiva superdura de alto rendimiento, resistente al desgaste y ecológica, logrando la sustitución de importaciones y reduciendo significativamente los costos de mantenimiento del rectificado de vías.

Proyecto de I+D para la construcción de juntas de muelas abrasivas de alta gama para uso doméstico

Durante más de dos años, RailwayCare se asoció con un importante grupo de mantenimiento ferroviario chino para desarrollar con éxito una muela abrasiva superdura de alto rendimiento, resistente al desgaste y ecológica, logrando la sustitución de importaciones y reduciendo significativamente los costos de mantenimiento del rectificado de vías.

Resultados clave del proyecto

De 2021 a 2023, mediante una estrecha colaboración, RailwayCare y su socio industrial se centraron en resolver el problema del cuello de botella que representaba la dependencia a largo plazo de muelas abrasivas importadas de alta gama. El proyecto desarrolló con éxito un sistema de material de núcleo basado en un novedoso aglomerante de resina, un novedoso aerogel compuesto termoconductor con poros y granos abrasivos superduros, creando una solución nacional que iguala el rendimiento de las principales marcas internacionales, a la vez que ofrece mayor durabilidad, beneficios ambientales y un costo significativamente menor.
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Rendimiento de coincidencia

Calidad de molienda equivalente a las importaciones, se cumplen todas las métricas clave
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Mayor durabilidad

Vida útil extendida entre un 15 y un 20 %, reduciendo la frecuencia de reemplazo
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Eco-ventaja

Nuevo sistema de materiales ecológicos para una producción y un producto más ecológicos
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Reducción de costos

Se estima que el costo total de molienda disminuirá entre un 30 y un 35 %

Antecedentes: Solución del dilema de la dependencia de las importaciones

En el sector del rectificado de rieles ferroviarios, las muelas abrasivas superduras de alta gama estuvieron durante mucho tiempo monopolizadas por unas pocas marcas extranjeras. Esto no solo generó altos costos de adquisición y ciclos de suministro largos e inciertos, sino que también limitó el control de costos de los departamentos de mantenimiento nacionales y su capacidad de actualización tecnológica independiente. El desarrollo de una muela nacional que pudiera sustituir las importaciones con excelente rendimiento y beneficios económicos se convirtió en una necesidad urgente para la industria.
A principios de 2021, aprovechando su experiencia en procesos y materiales de rectificado, RailwayCare se asoció con el departamento de ingeniería de un grupo líder de mantenimiento ferroviario chino para iniciar conjuntamente este proyecto de I+D de muelas de rectificado de alta gama, con el objetivo de superar las barreras tecnológicas y lograr un salto de "utilizable" a "alto rendimiento, duradero y rentable".

Núcleo técnico: Tres materiales innovadores que permiten un rendimiento superior

El éxito del proyecto se basa en avances originales en el material principal. El equipo de I+D abandonó la simple imitación y partió de la ciencia fundamental de los materiales para construir un nuevo sistema de composición de muelas abrasivas.

Ventajas integrales de la innovación de materiales

Nuevo aglutinante de resina : en comparación con los aglutinantes tradicionales, proporciona una retención de grano más fuerte, lo que permite que los granos abrasivos funcionen completamente antes de desafilarse en lugar de desprenderse prematuramente, lo que es clave para una mayor durabilidad.
Aerogel compuesto poroso innovador : Este material crea una estructura microporosa uniforme dentro de la rueda, lo que mejora considerablemente la eficiencia de disipación térmica. Resuelve eficazmente los problemas de quemazón de la superficie del riel y la carga de la rueda causados por la acumulación de calor durante el rectificado, lo que se traduce en un proceso más estable y una mejor calidad de la superficie.
Clasificación optimizada de abrasivos superduros : la proporción científica de diferentes tamaños y resistencias de grano logra el equilibrio óptimo entre la eficiencia de corte y el acabado de la superficie.

Viaje de I+D

Primer trimestre de 2021


Inicio del proyecto y definición de objetivos

Se formó un equipo conjunto. Se definió el objetivo general: «Rendimiento equivalente, mayor durabilidad, menor costo y mayor respeto al medio ambiente». Las pruebas exhaustivas de rendimiento y el análisis de materiales de las ruedas importadas establecieron la base técnica.

Segundo trimestre de 2021-T3 de 2022

Selección y fórmula de materiales

Fase central. Se probaron en combinación decenas de monómeros de resina, precursores de aerogel y abrasivos. Más de 15 ajustes importantes en la fórmula dieron como resultado un sistema estable basado en los tres componentes centrales.

Cuarto trimestre de 2022


Fabricación de prototipos y pruebas de laboratorio

Se produjeron las primeras ruedas prototipo. Las pruebas de resistencia, desgaste y disipación de calor en condiciones simuladas mostraron que los datos cumplían inicialmente los objetivos.

Primer trimestre de 2023


Validación de aplicaciones de campo

Pruebas de campo en vías en tramos ferroviarios designados. La comparación en paralelo en condiciones de trabajo idénticas validó su rendimiento, durabilidad y rentabilidad en entornos reales, cumpliendo o superando las especificaciones de diseño.

Segundo trimestre de 2023

Éxito y entrega del proyecto

Los resultados de I+D superaron la revisión del panel de expertos. Se transfirieron la documentación técnica y los archivos del proceso, lo que confirma la preparación de la rueda para la producción en serie y su aplicación más amplia.

Comparación de rendimiento y beneficios

Rendimiento tecnológico

Importancia y aplicación futura

El éxito de este proyecto va mucho más allá de la creación de un producto excelente. Demuestra que, mediante una estrecha colaboración entre la industria, el mundo académico y la investigación, China es plenamente capaz de innovar de forma independiente y destacarse en el campo de los consumibles ferroviarios de alta gama.
Beneficio económico significativo: la aplicación generalizada de esta rueda ahorrará costos sustanciales de mantenimiento de rectificado para los departamentos ferroviarios de todo el país, lo que aumentará directamente la eficiencia económica de las operaciones ferroviarias.
Autonomía y control tecnológico: rompe el monopolio tecnológico extranjero, asegurando el suministro de consumibles críticos, lo que tiene profundas implicaciones para la seguridad operativa y estratégica de los ferrocarriles nacionales.
Impulsando el progreso de la industria: Las innovaciones materiales y la experiencia en I+D del proyecto brindan nuevos conocimientos técnicos y direcciones de desarrollo para todo el tránsito ferroviario e incluso para la industria de herramientas abrasivas de alta gama.
El producto se encuentra actualmente en la fase de prueba y promoción de lotes pequeños, con planes para una aplicación gradual en operaciones de rectificado de líneas convencionales, de alta velocidad y de transporte pesado en las oficinas ferroviarias de todo el país, lo que indica perspectivas de mercado extremadamente amplias.