پوششهای نانومقیاس که طی سالهای اخیر جایگاه مهمی در افزایش دوام و کارایی تجهیزات یافتهاند، اکنون بهواسطه نوآوریهای شرکت فناوران سخت آرا، توانستهاند عمر قطعات کلیدی را چندین برابر افزایش دهند. از افزایش چند برابری مقاومت پرههای توربین تا رشد چشمگیر ظرفیت تولید قالبهای آلومینیومی، تازهترین دادهها نشان میدهد که این فناوری نقشی تعیینکننده در کاهش هزینهها و ارتقای بهرهوری ایفا میکند.
رشد فناوریهای نوین در حوزه پوششدهی پیشرفته، چشمانداز تازهای برای افزایش عمر مفید تجهیزات و بهبود بازدهی سیستمها گشوده است. در این میان، پوششهای نانومقیاس به یکی از مهمترین ابزارهای ارتقای کیفیت و کاهش هزینهها تبدیل شدهاند؛ ابزاری که اکنون به کمک توانمندیهای یک شرکت فناور داخلی، در بخشهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته و نتایج قابلتوجهی به همراه داشته است.
حسن علمخواه، مدیرعامل شرکت فناوران سخت آرا، با تاکید بر جایگاه کلیدی این فناوری در کاهش خوردگی، فرسایش و استهلاک تجهیزات، توضیح داد که پوششهای نانومقیاس میتوانند عمر قطعات را تا چندین برابر افزایش دهند و از توقف خطوط عملیاتی جلوگیری کنند. او با ارائه نمونههای متعدد از کاربرد این فناوری، تصویری روشن از اثرات آن بر کارایی تجهیزات ارائه کرد.
به گفته وی، یکی از چالشهای عمده در بخشهای عملیاتی، ورود ذرات ریز و غبار به توربینهای گازی است. ذرات کوچکتر از ۱۰ میکرون قادرند از فیلترها عبور کرده و در برخورد با پرهها، بهمرور سطح آنها را تخریب کنند. علمخواه با اشاره به این مشکل توضیح داد که این فرسایش تدریجی موجب افت راندمان توربین میشود؛ اما پوششهای نانومقیاسی که این شرکت توسعه داده است، توانستهاند عملکرد پرهها را بهطور چشمگیری بهبود بخشند.
بر اساس دادههای ارائهشده از سوی او، پرههای معمولی در شرایط عملیاتی پس از حدود ۱۳۳ ساعت دچار خوردگی و افت کارایی میشوند، در حالیکه نمونههای دارای پوشش نانویی تا ۲۰۰۰ ساعت عملکرد پایدار و محافظتشده داشتهاند. این تفاوت بیش از ۱۵ برابری نشان میدهد که فناوری پوششدهی نانو میتواند نقش چشمگیری در جلوگیری از هزینههای سنگین تعمیرات و توقف عملیات داشته باشد.
یکی دیگر از حوزههایی که نتایج قابلتوجهی از این فناوری مشاهده شده، تولید پروفیل آلومینیومی است. قالبهای پروفیل که تحت تنشهای شدید و فشارهای مداوم قرار میگیرند، در حالت معمولی تنها قادر به تولید حدود ۳۰۰ کیلوگرم پروفیل هستند. علمخواه توضیح داد که با اعمال پوششهای سرامیکی مبتنی بر فناوری نانو، ظرفیت تولید این قالبها به ۳۲۰۰ کیلوگرم رسیده است؛ یعنی بیش از ده برابر افزایش نسبت به حالت اولیه. این جهش چشمگیر بهخودیخود میتواند هزینههای تولید را کاهش داده و روندهای عملیاتی را سرعت بخشد.
علمخواه خاطرنشان کرد که پوششهای ارائهشده تنها محدود به توربینها یا قالبهای آلومینیوم نیستند؛ بلکه در حوزههای مختلفی همچون بخش هوایی، خودروسازی، نفت و گاز، ابزارآلات، قطعات سنگین و تجهیزات مرتبط با محیطهای فرسایشی نیز مورد استفاده قرار میگیرند. او تاکید کرد که یکی از مشکلات دائمی کاربران تجهیزات صنعتی، هزینههای بالا برای خرید ابزارهای جدید و توقف ناگهانی فعالیتها بهدلیل فرسایش ابزار است؛ در حالی که فناوری پوششدهی نانو قادر است بهصورت اقتصادی و پایدار این مشکلات را برطرف کند.
در پاسخ به پرسش درباره هزینههای احتمالی این فناوری، علمخواه توضیح داد که اگرچه بهظاهر ممکن است تصور شود اضافهشدن یک پوشش جدید به قطعه هزینه را افزایش میدهد، اما در عمل برعکس است. استفاده از پوششهای نانومقیاس موجب افزایش زمان عملیات تولید، بهبود عملکرد ابزار و کاهش دفعات تعمیرات خواهد شد، که بهصورت مستقیم هزینههای کلی را کاهش میدهد. او نمونهای از قالبهای فورج را مثال زد که با پوششدهی نانو، ۵۰ درصد افزایش در زمان عملیات تولید داشتهاند. همچنین ابزارهای دندهزنی با این فناوری دو برابر عمر مفید پیدا کردهاند.
علمخواه سپس به تشریح فناوری پوششدهی مورد استفاده شرکت پرداخت. این پوششدهی برای قطعاتی انجام میشود که امکان قرارگیری در محفظه خلأ را دارند. در ابتدا قطعات با دقت شسته و تمیز شده، سپس داخل دستگاه قرار میگیرند. فلزاتی مانند تیتانیوم یا کبالت تبخیر شده و در محیط دستگاه بهصورت اتمی منتشر میشوند. با تزریق گازهایی همچون نیتروژن، واکنش شیمیایی کنترلشدهای شکل گرفته و لایهای نانوساختار با چسبندگی و سختی بسیار بالا روی قطعه ایجاد میشود.
شرکت فناوران سخت آرا اکنون با دو دستگاه صنعتی و سه دستگاه آزمایشگاهی قادر است خدمات پوششدهی را به کاربران مختلف ارائه دهد و تاکنون به بیش از ۲۰۰ مجموعه در نقاط مختلف خدمات ارائه کرده است. یکی از پروژههای موفق این شرکت، پوششدهی ۱۲ توربین متعلق به یک مجموعه فعال در حوزه انرژی بوده که نتایج آن نشان داده است عمر قطعات بهشکل چندبرابری افزایش یافته است.
به گفته علمخواه، سختی پوششهای تولیدشده توسط این شرکت بیش از ۲۰۰۰ ویکرز است؛ رقمی که حدود شش برابر سختی زیرلایههای رایج محسوب میشود. همچنین این پوششها در تست اسپری نمکی توانستهاند تا ۷۰۰ ساعت مقاومت در برابر خوردگی از خود نشان دهند که برای محیطهای عملیاتی سخت، دادهای بسیار ارزشمند است.
افزایش قابلتوجه مقاومت در برابر فرسایش، کاهش سایش، کاهش توقف خطوط تولید، افزایش ظرفیت عملیاتی و کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری از جمله دستاوردهای کلیدی این فناوری است. با توجه به عملکرد موفق این پوششها و بازخوردهای مثبت از پروژههای اجرایی، انتظار میرود که در آینده نزدیک، دامنه استفاده از پوششهای نانومقیاس بیش از پیش گسترش یابد و جایگاه مهمتری در مدیریت مخاطرات و افزایش بهرهوری تجهیزات پیدا کند.
