1Antecedentes del mercado

Francia dispone de una densa red ferroviaria que combina líneas de alta velocidad, rutas interurbanas, ferrocarriles ligeros y sistemas de metro.que deben operar de forma segura y fiable en líneas concurridas y en entornos complejos del patio.

Aunque estos vehículos no funcionan a velocidades muy altas, trabajan bajo cargas pesadas, ciclos de arranque/parada frecuentes y fuertes impactos laterales.Las ruedas de los rieles de acero no sólo deben soportar el peso del vehículo, sino que también deben soportar choques repetidos en las curvas, las salidas y los lugares de trabajo.

Bajo estrictas normas de seguridad francesas y de la UE, los fabricantes de vehículos ferroviarios y los integradores de sistemas generalmente buscan ruedas que ofrezcan:

• Alta capacidad de carga y alta dureza de la superficie para garantizar la resistencia al desgaste y evitar la ruptura de la brida;

• Tolerancias dimensionales ajustadas para un ajuste preciso con el ancho de vía y las cajas de ejes, evitando la desalineación y el desgaste desigual;

• Material y registros de inspección rastreables para apoyar la certificación de terceros y la aceptación de proyectos a largo plazo.

En este contexto, el cliente deseaba un proveedor fiable de ruedas de acero forjadas en caliente de 12 pulgadas, para ser utilizadas en vehículos de mantenimiento que sirven a Francia y otros mercados europeos.

2Perfil del cliente y aplicación

• Tipo de cliente: fabricante/integrador de vehículos de mantenimiento ferroviario con sede en Francia;

• Aplicación: vehículos de mantenimiento de cadenas y vías, vagones de inspección, carros de transporte ferroviario;

• Condiciones de funcionamiento:

  • velocidades de marcha bajas a medianas pero carga pesada continua;

  • Aceleración y frenado frecuentes, desvíos de paso y curvas bruscas a baja velocidad;

  • Funcionamiento al aire libre en cualquier clima con exposición a la lluvia, la nieve, las variaciones de temperatura y la humedad.

• Puntos de dolor clave:

  • Algunas ruedas de acero fundido anteriores mostraron una vida útil insuficiente y una tendencia a agrietarse bajo impacto.

  • Los vehículos de mantenimiento tienen horarios apretados, por lo que el reemplazo frecuente de ruedas conduce a un tiempo de inactividad prolongado y a un mayor costo del ciclo de vida.

  • El cliente necesitaba ruedas con mayor dureza y mejor resistencia, combinadas con tolerancias estrictas y plena inspeccionabilidad.

3Nuestra solución (producto + configuración técnica)

Para satisfacer estos requisitos, hemos suministrado un paquete dedicado basado en ruedas de tren forjadas en acero caliente de 12 pulgadas, material 410, dureza aproximada de 490 HB. Las características principales son:

1. Material y diseño de la rueda

   • Utilización de la forja en caliente de la aleación de acero 4140, seguida de calentamiento y templado, para lograr una dureza de la banda de rodadura de aproximadamente 490 HB con una buena combinación de resistencia y dureza;

   • Los materiales alternativos como C45, C50, 65Mn, 42CrMo, 4340, 34CrNiMo6 están disponibles para diferentes clases de carga y condiciones de funcionamiento.

   • Tanto las ruedas de tren de acero de una sola brida como las de doble brida se ofrecen para adaptarse a los rieles estándar y a los perfiles especiales de los rieles.

2. Dimensiones y capacidad de carga

   • Ruedas de rieles forjadas estándar de 12" (~ 300 mm), con un rango de diámetro más amplio, incluido 300 / 350 / 400 / 450 / 500 / 900 mm, que permiten diseños basados en plataformas en diferentes vehículos;

   • La capacidad de carga por rueda puede ser personalizada de 1 a 300 toneladas, que abarca desde vehículos de inspección ligeros hasta vagones pesados.

   • Disponible en conjunto de ruedas sólidas o huecas, según el peso y los requisitos de montaje.

3. Tratamiento térmico y control de dureza

   • Se trata de una serie completa de tratamientos térmicos de normalización y de amortiguación y templación (Q&T) para cada rueda.

   • Se aplica un endurecimiento de la superficie y de la brida, con una profundidad de capa endurecida de 5·20 mm, que garantiza una banda de rodamiento dura y resistente al desgaste con un núcleo resistente;

   • Se utilizan hornos de normalización automáticos y suspendidos para garantizar la consistencia de lote a lote.

4. Las demás máquinas y aparatos para la fabricación de máquinas y aparatos para la fabricación de máquinas

   • Se pueden suministrar juegos completos de ruedas, incluidas dos ruedas, un eje, cuatro rodamientos y componentes relacionados, según los dibujos del cliente;

   • El orificio de la rueda se puede mecanizar con una precisión de 0,01 mm, lo que garantiza un ajuste óptimo con ejes y rodamientos, minimizando la excentricidad y las vibraciones en el servicio.

5. Capacidad de producción y sistema de inspección

Nuestras instalaciones cubren toda la cadena, desde la fundición del acero, la forja, el laminado en anillo, el mecanizado en bruto y el tratamiento térmico hasta el mecanizado final.

• Los demás aparatos y aparatos para la fabricación de máquinas y aparatos para la fabricación de máquinas y aparatos para la fabricación de máquinas y aparatos para la fabricación de máquinas y aparatos para la fabricación de máquinas y aparatos para la fabricación de máquinas y aparatos para la fabricación de máquinas y aparatos para la fabricación de equipos.

• Las demás máquinas y aparatos para la fabricación de piezas metálicas

• Oficios de normalización automática y máquinas de disparo para tratamiento térmico y preparación de superficies.

El control de calidad se apoya en:

• ensayos de dureza (Rockwell y Brinell), ensayos de rugosidad y concentricidad de la superficie;

• Pruebas ultrasónicas (UT) y pruebas de partículas magnéticas (MT) para la detección de defectos internos y superficiales;

• Examen metalográfico y análisis de la composición química.

• Se pueden organizar inspecciones internas y externas según sea necesario.

4. Comentarios de los clientes

Después de varios lotes en servicio, el cliente francés informó que:

• En condiciones comparables, las ruedas 4140 forjadas en caliente ofrecen una vida útil significativamente más larga que sus ruedas de acero fundido anteriores, con una menor incidencia de rotura y agrietamiento de las bridas.

• Los diámetros de las ruedas, los perfiles de las bridas y las dimensiones de los orificios son uniformes de lote a lote, lo que reduce el tiempo de instalación y el trabajo de ajuste;

• La documentación relativa a la trazabilidad y la inspección de los materiales está completa, lo que ayuda con las auditorías de seguridad locales y de la UE y las aprobaciones de proyectos;

• Se pueden producir diferentes opciones de bridas, diámetros y cargas nominales en la misma plataforma de proceso, simplificando la gestión de sus piezas de repuesto.

El cliente ha decidido mantener las ruedas de tren forjadas de acero caliente de 12 pulgadas 4140 / 490 HB como una opción preferida para los próximos proyectos de vehículos de mantenimiento de la cadena y la vía.

5. Resumen

Para los vehículos de mantenimiento de la cadena y de la vía que operan bajo una carga pesada y con impactos frecuentes, las ruedas de tren de acero aleado forjado en caliente ofrecen claras ventajas sobre las ruedas fundidas:

• La forja perfecciona la estructura del grano y reduce los defectos internos, lo que conduce a una mejor resistencia y dureza general.

• El calentamiento y el templado adecuados, combinados con el endurecimiento de la superficie controlado, proporcionan una banda de rodamiento resistente al desgaste con un núcleo resistente.

• Un sistema completo de producción e inspección permite suministrar ruedas consistentes y rastreables a mercados exigentes como Francia y la UE en general.