نجحت شركة مينغ باي لتكنولوجيا أدوات الآلات في تطوير تقنية "الطلاء المركب متعدد الطبقات المتدرج"، مما حقق تحسينات مزدوجة في عمر الشفرة وجودة القطع.

أعلن مركز البحث والتطوير التابع لشركة مينغ باي لتكنولوجيا أدوات الآلات المحدودة مؤخرًا عن إنجاز تقني هام. فبعد ما يقرب من سبعة أشهر من البحث المشترك مع مؤسسة بحثية محلية مرموقة، نجحت الشركة في تطوير تقنية جديدة لطلاء مركب متعدد الطبقات متدرج التركيب من CrAlN/TiSiN/AlCrTiSiON، والتي تم تطبيقها بنجاح على منتجات أساسية تشمل شفرات القص، وشفرات السبائك، وشفرات الفولاذ المقاوم للصدأ، والسكاكين الدائرية. وقد أظهرت الشفرات المطلية بهذا الطلاء الجديد، والتي تم اختبارها من قبل المركز الوطني للإشراف على جودة أدوات القطع والتفتيش عليها، وتأكيدها من قبل العديد من العملاء في مواقعهم، زيادة في عمر الخدمة تتجاوز 150% مقارنةً بالشفرات المطلية التقليدية في ظروف القطع الجاف عالية السرعة، مع تحسن جودة سطح القطع بأكثر من 40%. وهذا يُمثل دخول مينغ باي إلى مصاف الشركات الرائدة في مجال تكنولوجيا طلاء الأدوات.

معالجة نقاط الضعف في الصناعة: الحاجة المُلحة للتغلب على الأكسدة الناتجة عن درجات الحرارة العالية وتقشر الطلاء

في ظل ظروف التشغيل عالية السرعة والحمل الثقيل، مثل درفلة المعادن والتقطيع الدقيق، قد تصل درجة حرارة سطح شفرات القطع إلى 800-1000 درجة مئوية. وتواجه الطلاءات التقليدية، مثل TiAlN وCrAlSiN، وغيرها، تآكلًا شديدًا نتيجة الأكسدة وتلفًا في السطح البيني تحت الاحتكاك طويل الأمد في درجات الحرارة العالية. ويؤدي تقشر الطلاء وتدهور الصلابة إلى انخفاض حاد في عمر الشفرات، كما أن تغيير الشفرات بشكل متكرر يؤثر سلبًا على كفاءة الإنتاج وجودة التشغيل. بعد إجراء بحث معمق في العديد من شركات معالجة الصلب وتقطيع مواد الطاقة الجديدة، بدأ فريق البحث والتطوير في مينغ باي المشروع رسميًا في نهاية عام 2025، عازمًا على التغلب على هذه العقبة التقنية الأساسية التي تحد من عمر الشفرات.

تصميم متعدد الطبقات متدرج الألوان: من "الحماية الفردية" إلى "التحسين التآزري"

انطلاقًا من مفاهيم تصميم الطلاء التقليدية أحادية الطبقة أو ثنائية الطبقة، اقترح فريق البحث والتطوير مسارًا تقنيًا مبتكرًا يتمثل في "التدرج الانتقالي + المركب متعدد الطبقات + الحماية المؤكسدة مسبقًا". يتكون هيكل الطلاء من أربع طبقات من الداخل إلى الخارج. الطبقة السفلية مصنوعة من نيتريد الكروم والألومنيوم (CrAlN)، مما يوفر التصاقًا قويًا بالركيزة الفولاذية وقاعدة تثبيت متينة. الطبقة الوسطى مصنوعة من نيتريد التيتانيوم والسيليكون (TiSiN)، الذي يتميز بصلابة عالية وثبات حراري جيد. أما الطبقة العلوية فهي مصنوعة من أوكسي نتريد الألومنيوم والكروم والتيتانيوم والسيليكون (AlCrTiSiON)، الذي يشكل طبقة أكسيد واقية كثيفة في الموقع على سطح الطلاء من خلال المعالجة المؤكسدة مسبقًا، مما يعزز بشكل كبير الثبات الهيكلي للطلاء في بيئات الأكسدة ذات درجات الحرارة العالية. يتم وضع طبقات انتقالية متدرجة على المستوى النانوي بين كل طبقة، مع التحكم في سمك الطلاء الكلي عند 3-5 ميكرومتر، مما يقضي بشكل فعال على تركيز الإجهاد بين الطبقات ويزيل خطر تقشر الطلاء.

قفزة نوعية في الأداء: ريادة شاملة في الصلابة ومقاومة درجات الحرارة وتقليل الاحتكاك

أظهرت الاختبارات أن الطلاء المركب متعدد الطبقات المتدرج الجديد يحقق صلابة تزيد عن 3600 HV، ودرجة حرارة بدء أكسدة تتجاوز 950 درجة مئوية، ومعامل احتكاك منخفض يصل إلى 0.22. في اختبارات محاكاة القطع الجاف عالي السرعة، قامت شفرات القص المطلية بالطلاء الجديد بقطع شريط من الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 3 مم بشكل متواصل لمسافة تزيد عن 25000 متر، مع تآكل حافة لا يتجاوز خُمسَي تآكل الشفرات التقليدية المطلية بـ TiAlN، مما يمثل زيادة في عمر الخدمة تتجاوز 150%. والأكثر تشجيعًا، أن قيمة خشونة سطح القطع Ra للشفرات المطلية الجديدة يتم التحكم بها بثبات عند أقل من 0.8 ميكرومتر، كما انخفض ارتفاع النتوءات بنسبة 40% مقارنةً بالشفرات المطلية التقليدية، مما يحقق قفزة نوعية في جودة القطع.

ردود فعل إيجابية من العملاء، واعتماد واسع النطاق وشيك

تم تطبيق تقنية الطلاء الجديدة حاليًا على العديد من منتجات مينغ باي الأساسية، وتم تسليمها إلى ستة عملاء لاختبارها على الآلات. أفاد مدير الإنتاج في شركة لمعالجة شرائح الفولاذ المقاوم للصدأ في جيانغسو: "عملت شفرات مينغ باي المطلية الجديدة بشكل متواصل لمدة خمسة أيام، وظلت حواف القطع في حالة جيدة. انخفضت وتيرة تغيير الشفرات من مرتين يوميًا إلى مرة كل يومين، وكان الانخفاض الإجمالي في التكلفة كبيرًا جدًا". وذكرت شركة للطاقة الجديدة في تشجيانغ أن الشفرات المطلية الجديدة فاقت التوقعات عند تقطيع فولاذ السيليكون عالي القوة، وقررت إدراج شفرات مينغ باي المطلية في قائمة مشترياتها السنوية.

كسر الاعتماد على الاستيراد، خطوة أساسية نحو الاكتفاء الذاتي في مجال الطلاء

في السابق، كانت عملية طلاء بعض شفرات مينغ باي المتطورة تتطلب الاستعانة بمصادر خارجية، مما لم يقتصر على تكبّد تكاليف باهظة فحسب، بل جعل مواعيد التسليم معتمدة على الموردين الخارجيين. وقد مكّن التطوير الناجح لتقنية الطلاء المركب متعدد الطبقات المتدرج، وإدخال معدات طلاء داخلية، الشركة من تحقيق الاكتفاء الذاتي في إنتاج عمليات الطلاء المتطورة. وتشير التقديرات إلى أن الطلاء الداخلي يُمكن أن يُخفّض التكلفة الإجمالية للشفرات بنحو 25%، ويُقلّل مدة التسليم من 5 إلى 7 أيام. وصرح رئيس القسم الفني في الشركة قائلاً: "يُمثّل الاكتفاء الذاتي في مجال الطلاء خطوةً أساسيةً لشركة مينغ باي لتحسين سلسلة التوريد الخاصة بها وتعزيز قدرتها التنافسية. وسنواصل تعميق عملنا في مجال الطلاء، وتطوير حلول طلاء متخصصة لمختلف ظروف العمل."

الابتكار المستمر، يقود اتجاهات جديدة في تكنولوجيا الطلاء

صرح مدير قسم البحث والتطوير في الشركة قائلاً: "إن نجاح تطوير الطلاء المركب متعدد الطبقات المتدرج هو ثمرة خبرة مينغ باي الطويلة في هندسة الأسطح. سنواصل تعميق أبحاثنا حول عمليات الطلاء، واستكشاف المزيد من مواد الطلاء والتصاميم الهيكلية الجديدة، وسنواصل تزويد عملائنا بمنتجات تتميز بعمر أطول وتكلفة أقل." كما أكد المدير العام للشركة أن مينغ باي ستواصل استثمار أكثر من 8% من إيرادات مبيعاتها السنوية في البحث والتطوير، مما يدفع عجلة تطوير الشركة نحو التميز من خلال الابتكار التكنولوجي المستدام.

الموقع الإلكتروني: www.mingbaiblade.com