La sécurité de circulation des trains est basée, comme dans la réalité, sur la détection de présence d'un véhicule dans une portion de voie nommée canton. Sur mon réseau, cette détection est assuré par la carte d'alimentation du canton qui mesure une circulation de courant dans la voie. Ce courant n'est pas le courant de traction car il faut aussi détecter la présence d'un convoi à l'arrêt. Le détecteur est sensible à un courant très faible injecté à cette fin vers le canton. Cette sensibilité est telle que sur mon réseau on détecte une résistance de l'ordre de 100kΩ reliant les rails. Ceci permet la détection de chaque wagon ou voiture isolément et même de chaque essieu. Il n'y a rien à faire de spécifique pour détecter une locomotive ou une voiture éclairée car la résistance de ces véhicules est inférieure largement à 100kΩ. Pour les autres wagons, la solution consiste à rendre les roues légèrement conductrices. Je pensais le problème résolu lorsque j'ai parlé de la technique de graphitage dans ces trois articles précédents (1, 2, 3).

La technique de graphitage fonctionne très bien mais après plusieurs année il apparaît un problème de vieillissement de la peinture conductrice. La résistance entre les deux roues a augmenté de façon importante, devenant souvent ∞ pour certains wagons. Pour la sécurité du fonctionnement il est important que chaque wagon soit détecté. Ceci permet par exemple de déceler une rupture d'attelage. Il peut aussi arriver qu'une rame s'arrête à cheval sur deux cantons. La queue du train doit alors être détectée et protégée, pas seulement la motrice.
Une mesure systématique des résistances des wagons que j'avais traités montre que seuls ceux qui ont roulé ne sont plus détectés. Toute une rame restée à l'arrêt dans une voie de garage présentaient des essieux en bon état de conduction comme à l'origine. J'en déduis que les vibrations du roulement et les petits chos aux passages des éclisses ont fini par décoler la peinture au graphite et détériorer les contacts.
Fort heureusement je n'avais pas encore traité la totalité de mon parc.
Je me suis donc remis au travail sur cette question en pratiquant un certain nombre de tests.

La photo ci dessus montre une surface en plastique ayant reçu une couche de graphite en bombe comme celle dont j'ai parlé dans cet article. Sa tenue dans le temps laisse à désirer l'adhérence sur le métal n'étant pas suffisante pour résister au roulement prolongé du wagon.
L'idée d'utiliser une colle est naturelle. J'ai fait un essai en mélangaent de la poudre de graphite à de l'Araldite.Le mélange comporte à peu près moitié colle et moitié graphite. Malgré cette charge importante, j'ai obtenu une matière très adhérente mais totalement isolante ! Je soupçonne la colle de venir enrober finement toutes les particules de graphite.
J'ai donc abandonné cette piste.

Une autre idée est de tenter de coller en place une bande résistante de valeur prédéfinie. L'avantage de cette démarche est de pouvoir facilement contrôler la valeur de la résistance en ajustant la largeur et la longueur du ruban. J'ai pratiqué un essai de ruban en pulvérisant du graphite en bombe sur du papier. Une fois sec c'est très facile de régler la réistance du ruban en découpant plus ou moins large la bande de papier. L'intérêt de cette technique est qu'il est rapide de traiter en une fois une surface de papier de tailles suffisante pour équiper tous les wagons. On est ainsi assuré d'une résistance surfacique constante et que tous les rubans auront des tailles similaires.
Ensuite il faut coller le ruban avec une matière conductrice sur l'essieu et la roue pour shunter la bague isolante.

La substance conductrice dans ces stylos peut être du nickel ou de l'argent. Ces derniers sont bien plus chers et ne se justifient pas ici. On veillera à utiliser le stylo en milieu bien aéré car le descriptif et les mesures de sécurité sont très inquiétantes ! Bien lire les consignes d'utilisation.
Il existe d'autres types de produits à bases de substrat acrylique non toxique mais dont la conductivité ne semble pas aussi bonne d'après les essais de mon ami Pierre.

Avant de parvenir à équiper un wagon, j'ai essuyé quelques échecs. Coller par une goutte de cyanolyte la cms puis établir le contact avec le stylo n'a pas donné le résultat souhaité. Après séchage, j'avais un court-circuit franc ! La peinture condctrice a coulé et à relié les deux côtés de la résistance cms. J'ai ensuite tenté de collé d'abord la cms avec la peinture conductrice. Pour cela j'ai appliqué une goutte conductrice sur la roue près de la bague isolante,une autre sur l'essieu légement vers la bague et j'ai plaqué la cms à la brucelle fine (la cms est une 0603 qui fait seulement 1,6 mm de long). J'avais un bon résultat avec 48kΩ au Métrix entre les roues après séchage. Pour sécuriser le tout j'ai mis ensuite une goutte de cyanolyte. Et là, catastrophe, la résistance est passé à l'infini ! Je pense que la colle cyanolyte réagit avec cette peinture.

L'image montré la cms en place avec la peinture conductrice. On laisse sécher puis on test au contrôleur universel pour vérifier qu'on n'a pas mis trop de peinture. Si on trouve autre chose que la valeur de 47 kΩ de la cms, il faut recommencer, ce qui est toujours possible. La résistance n'est pas collée très fortement et on peut gratter la zone délicatement si on a fait un court-circuit.

Après quelques essais, j'ai abandonné la cyanolyte comme moyen de collage et remplacé par l'Araldite à prise rapide (5 mn). Je commence par coller avec une minuscule goutte d'Araldite la cms en place. Ensuite une fois qu'elle est tenue, j'établi les contact avec de la peinture conductrice déposée sous la loupe avec la pointe d'un cutter. Je vérifie après séchage de la peinture que je trouve bien les 47 kΩ entre les roues. Je consolide la fixation en noyant la résistance sous une goutte d'Araldite qui enrobe aussi les contacts. J'ai équipé actuellement 6 wagons à essieux. Je pense avoir ainsi un shuntage précis, durable et fiable. L'avenir le dira.

En fait je n'ai pas tenté l'expérience tout à fait avec cette technique. Pourquoi en effet se compliquer à réaliser soit-même la résistance alors qu'on trouve des cms de 47 kΩ toutes identiques à un prix plutôt dérisoire ? L'intérêt des cms est de disposer d'un résistance déjà calibrée de qualité professionnelle. On gagne du temps en supprimant l'ajustement de la valeur. Il suffit de coller cette résistance avec la peinture conductrice puis noyer le tout dans de la colle.

Pour réaliser le collage j'ai utilisé un stylo de réparation des circuits imprimés. Ces stylos permettent de dessiner à la main un trait conducteur sur une plaque isolante afin de réparer une piste endommagée. La résistance obtenue ets très faible et négligeable vis à vis des 50 kΩ que je cherche à obtenir.
A priori cela pourrait convenir pour coller un minuscule ruban de papier conducteur par ses deux bouts. On pourrait ensuite sécuriser le tout en noyant l'ensemble dans une minuscule goute d'Araldite.