先进刀具涂层概念验证平台简介
以王铁钢教授为学术带头人于2024年获批先进刀具涂层概念验证平台,主要为新型刀具涂层技术转移提供原型制造,可行性评价、切削性能测试、市场竞争分析、二次开发、中试熟化等验证服务,带动产业链上下游协同发展,实现高端涂层刀具的国产化,加快促进天津制造业高质量发展。
平台为集研发、测试与验证于一体的综合性平台,人员结构合理,以青年科研骨干为主体、老中青相结合,具有较高的研究水平和丰富的研究经验。现有天津市科技创新领军人才1人,天津市“131”创新型人才6人,国家级技能大师2人,全国技术能手4人,高级技师9人,在读研究生30余人。平台拥有完备的涂层研发、性能测试、切削加工设备,配置有高功率脉冲+脉冲直流磁控溅射复合镀膜设备、电弧离子镀+脉冲直流磁控溅射复合镀膜设备、高温摩擦磨损测试仪、薄膜应力测试仪、纳米压痕仪、划痕仪、扫描电镜等齐备的形貌分析、成分分析、结构分析和多种力学性能及切削性能测试仪器。
平台具有深厚技术优势与国家级技能大师等技能人才优势,团队前期已完成省部级以上课题20余项;授权美国专利1件、中国发明专利35件,已转让2件、许可6件。研发的新型刀具涂层,比国外同类产品的使用寿命提高2-3倍,经鉴定总体技术达国际领先水平,已在多家企业应用,先后获天津市专利金奖、天津市科技进步二等奖等多项奖励。
平台聚焦于高纯度硼化物体系刀具涂层、Mo/V系自润滑刀具涂层和预氧化刀具涂层的研发,涵盖涂层结构设计、制备工艺探索及性能评估。研发内容涵盖刀具涂层的成分和微观结构表征、涂层性能测试、不同工况下涂层刀具切削性能和受用寿命验证、与国内外同类产品的比较分析等。同时开展刀具涂层工程化应用研究,完成新型刀具涂层的小试和中试,为相关企业提供刀具涂层技术的可行性评价、切削性能测试、市场竞争分析等验证服务。
平台可定制化开发高性能刀具涂层并对涂层刀具加工效果开展多维度快速验证评估,提供从涂层研发到应用验证的全链条服务,为行业提供高效、可靠的涂层解决方案,显著提升刀具涂层技术的创新效率与产业化进程。平台已顺利开展一批百万级以上横向课题,累计到账经费超过500万元。平台积极推动自研技术的转化应用,许可天津亚盛工业技术有限公司使用《一种Mo掺杂型AlCrSiN/Mo自润滑薄膜及其制备方法》,许可费用高达120万元。这一技术的成功应用,不仅解决了干切削淬硬钢时刀具寿命短、易崩刃的难题,还促进了6大系列涂层铣刀的开发,为天津亚盛公司新增月收入上千万元。平台相关成果还广泛应用于汉江工具、通用技术集团、沈飞集团、航天长征、美国MJ公司等3000余家企业,展现出突出的技术优势和良好的成熟度。