L'innovation en matière de câbles de levage pour résoudre un problème.

Banc d'essai pour le nouveau câble de levage Casar Lazerlift. Photo : WireCo Casar/Tadano

Face à l'augmentation des besoins en levage, les avancées techniques dans la conception des câbles, par exemple leur résistance à la rotation, propulsent le secteur dans une nouvelle ère de fiabilité et de performance.

Outre la force, le levage de charges lourdes exige précision, constance et durabilité. Pour les fabricants mondiaux de grues comme Tadano, ces exigences sont accentuées par des environnements de travail de plus en plus extrêmes, notamment dans les projets d'énergies renouvelables où, par exemple, la hauteur des éoliennes ne cesse d'augmenter.

Les câbles traditionnels atteignent leurs limites, notamment pour les applications à cycles répétitifs et à enroulement multicouche. Un nouveau câble était nécessaire. Tadano s'est tourné vers son fournisseur historique de câbles pour trouver une solution. L'entreprise a alors opté pour un nouveau câble, le Casar Lazerlift, présenté comme un câble de levage de nouvelle génération. Développé par WireCo, il est conçu pour résister aux contraintes mécaniques liées au montage d'éoliennes et aux opérations de levage de charges lourdes. Le Lazerlift offre une combinaison de force de traction élevée, de poids réduit et d'un comportement d'enroulement optimal, selon l'entreprise, marquant ainsi « une évolution majeure dans la conception des grues, alliant performance et longévité ».

Ingénierie contre l'échec

L'enroulement multicouche est un défi notoire pour les concepteurs de grues. Lors du montage d'éoliennes, où les opérations impliquent des levages répétitifs et cycliques sur de longues périodes, même les câbles haute performance présentent une usure prématurée.

Les ingénieurs de Tadano ont pu constater ces effets directement. « Pour les grues mobiles, une force de traction élevée, un poids minimal et une durée de vie acceptable sont essentiels, car elles ne sont pas conçues pour un fonctionnement en continu », explique Alfons Weckbecker, responsable de la conception des grues sur chenilles chez Tadano. « Une force de traction élevée réduit le nombre de brins nécessaires et évite les pertes d'efficacité du système de levage. Un poids minimal du câble réduit le poids des moufles et autres composants associés. »

Le problème s'est toutefois aggravé lorsque les limites de durée de vie des câbles existants, tels que les Eurolift et Starlift, ont commencé à se manifester en conditions réelles d'utilisation. « Nous avons constaté des problèmes de durée de vie liés à l'enroulement multicouche », explique Weckbecker. « Ce problème n'est pas nouveau et est connu de la plupart des fabricants de grues et de câbles. Malheureusement, ce n'est pas le cas du calcul des effets de l'enroulement multicouche dans la dernière version de la norme ISO 16625 ; je suis très déçu par cette situation du point de vue de la normalisation. »

Le problème fondamental réside dans l'interaction entre la conception du câble et son mode d'utilisation. Les charges cycliques répétées, associées à un enroulement serré et à des charges importantes, concentrent les points de contrainte au sein du câble. À terme, cela entraîne une dégradation interne et la rupture des fils, souvent bien avant que le câble n'atteigne sa capacité nominale. Il en résulte une durée de vie réduite, des cycles de maintenance imprévisibles et, dans le pire des cas, un remplacement prématuré lors d'opérations critiques.

Malgré des tentatives répétées au cours de la dernière décennie pour trouver une solution, aucun fournisseur n'avait été en mesure de répondre aux besoins de Tadano, affirme l'entreprise. Sous la pression d'un client exigeant la résolution de problèmes de durabilité, Tadano s'est tournée vers WireCo. Cette fois, la réponse fut radicalement différente.

Grue sur chenilles de levage lourd Tadano utilisée pour tester le nouveau câble. Photo : WireCo Casar/Tadano

Pression des tests

L'équipe de développement de WireCo étudiait déjà le problème de son côté et avait préparé une proposition d'essais conjoints. « Ils ont présenté leurs dernières idées et ont demandé la possibilité de collaborer pour tester cette nouveauté sur une grue sur chenilles Tadano », se souvient Weckbecker.

Cette collaboration s'est concrétisée par un programme d'essais cycliques contrôlés, reproduisant les conditions d'exploitation du client et comparant la résistance aux dommages du câble Lazerlift à celle des câbles précédents. Les résultats ont été sans équivoque. Comme prévu par les experts de WireCo en développement de câbles spéciaux, la durée de vie en environnement de test a largement dépassé le nombre de cycles enregistrés par le client avant la première détérioration du câble.

Il ne s'agissait pas d'une amélioration mineure. La différence de durabilité a modifié l'approche de Tadano concernant le choix des câbles pour les applications intensives. « Nous avons immédiatement décidé d'adopter ce type de câble pour les grues spécialisées dans le montage d'éoliennes, à savoir les modèles CC 38.650-1 ou CC 78.1250-1 », ajoute Weckbecker. « Au cours des prochains mois et des prochaines années, nous observerons si le câble fait ses preuves en conditions réelles d'utilisation et déciderons ensuite de son éventuelle utilisation sur d'autres types de grues. »

Cette décision se justifiait par un raisonnement à la fois pragmatique et stratégique. Il ne s'agissait pas seulement de relever un défi actuel, mais aussi de jeter les bases d'une plateforme permettant aux futurs modèles de grues de répondre aux attentes croissantes du marché en matière de disponibilité, de sécurité et de rentabilité.

Efficacité et coûts

La décision de Tadano ne visait pas seulement à résoudre un problème technique. Il s'agissait aussi de repenser l'économie du cycle de vie des opérations de grue. Dans les applications à forte intensité, chaque câble endommagé engendre des risques, des coûts et des temps d'arrêt.

« Nous prévoyons que le câble Lazerlift améliore la durée de vie du câble dans l'enroulement multicouche en général, en particulier dans les applications de levage cycliques répétitives, et réduit le coût total de possession du câble et de la grue », explique Weckbecker.

Des câbles plus durables ne se contentent pas de réduire les coûts de remplacement ; ils améliorent la prévisibilité opérationnelle. Chaque remplacement imprévu de câble entraîne un arrêt imprévu de la grue, une perte de productivité et, souvent, une atteinte à la réputation. Dans le secteur à haut risque de la construction d’infrastructures et de la logistique de l’énergie éolienne, ces perturbations ont des conséquences financières réelles.

La durée de vie prolongée du câble Lazerlift est intégrée à sa conception. Sa structure combine des torons internes avec une âme renforcée et une configuration unique de 5+1 torons externes. Cette géométrie résiste à la pression radiale et à la torsion interne qui dégradent généralement les câbles enroulés sur plusieurs couches. Il est également conçu pour conserver sa résistance à la rupture sous des charges cycliques sévères, garantissant ainsi, même dans des conditions extrêmes, le maintien des performances et des seuils de sécurité.

L'entreprise souligne que ces qualités ne se font pas au détriment de la maniabilité ou de la compatibilité. L'ingénierie de WireCo prend en compte les systèmes d'enroulement sur tambour, tels que le rainurage Lebus, où les tolérances de diamètre doivent être extrêmement précises. Les tolérances de production sont optimisées pour un fonctionnement sans faille dans ces contraintes, garantissant ainsi la durabilité du câble et un comportement prévisible au sein du système mécanique de la grue.

Performances robustes

Essai du système d'enroulement de câble Lazerlift à plusieurs couches sur une grue sur chenilles Tadano. Photo : WireCo Casar/Tadano

Le succès du déploiement de Lazerlift ne repose pas uniquement sur l'innovation produit, mais aussi sur la proximité et la collaboration. Tadano et WireCo entretiennent depuis des décennies une étroite relation technique, renforcée par leur proximité géographique en Allemagne. Cet atout s'est avéré crucial dans une situation d'urgence.

« Notre collaboration avec WireCo, située à Kirkel-Limbach, près de nos installations, est solide et éprouvée depuis des décennies », explique Weckbecker. « Ils nous apportent leur soutien pour toutes nos demandes et tous nos problèmes. Concernant le problème évoqué précédemment, personne n'avait proposé de solution ces dix dernières années. Nous avons donc été surpris d'apprendre qu'ils travaillaient sur ce sujet depuis des années et qu'ils ont pu nous proposer ce nouveau câble alors que nous étions dans l'urgence. »

Ce niveau de réactivité est un atout rare dans un secteur où le rythme de l'innovation est souvent en retard par rapport aux besoins opérationnels, affirme WireCo. Alors que de nombreux fournisseurs ont répondu aux difficultés rencontrées par Tadano en proposant des produits standard, WireCo indique avoir anticipé le problème et investi dans une solution proactive.

Le résultat n'est pas seulement une meilleure corde, mais aussi une base plus solide pour l'innovation partagée. Avec le lancement de la production en série de Lazerlift et le déploiement des premières grues, les deux parties disposent désormais d'un point de référence pour l'avenir. Les retours d'expérience sur le terrain orienteront les versions futures. Les données concrètes permettront d'affiner les spécifications. Un modèle de collaboration éprouvé servira de modèle pour le développement futur des produits.

Solution durable

Pour Tadano, le lancement de Lazerlift représente bien plus qu'une simple réussite technique. Il confirme le bien-fondé de valeurs d'ingénierie éprouvées, de la confiance, des tests rigoureux et d'une conception de précision. Les gains de performance obtenus lors des essais sont significatifs. Toutefois, le véritable enjeu est stratégique : un produit qui leur permet de répondre aux attentes changeantes de leurs clients dans les secteurs de l'énergie éolienne, des infrastructures et de la construction industrielle lourde.

Pour l'ensemble du secteur, Lazerlift rappelle que certaines des innovations les plus importantes sont pourtant sous nos yeux. « Les câbles de levage ne font peut-être pas la une des salons professionnels ou des présentations aux investisseurs, mais ils sont à la base même des mécanismes de levage sûrs, efficaces et évolutifs », explique l'entreprise.

La hauteur des tours ne cesse d'augmenter, le poids des turbines s'accroît et les délais de déploiement se resserrent, ce qui intensifie la pression sur chaque composant des grues. Les câbles supportant ces charges seront soumis à des contraintes sans précédent. Lazerlift pourrait bien établir une nouvelle référence.

Un problème concret a été identifié et Tadano a validé une solution, en la mettant en œuvre là où elle est le plus importante.