ابزار کار و قالب و برای تولید قطعات فلزی، بخصوص با فناوری HPDC ابزار بسیار پیچیدهای هستند که تحت فشارهای شدیدی قرار دارند. انواع تخریبها در این قطعات رخ میدهد. از این روشهای تخریب میتوان به خستگی حرارتی، ترک خوردگی، سایش، تغییر شکل پلاستیک و غیره اشاره کرد. این مشکلات میتوانند باعث توقف خط تولید شوند.
یکی از موثرترین روشها برای کاهش این مشکلات اصلاح ویژگیهای سطحی از طریق پوششهاست. پوششهای نانوکامپوزیتی مبتنی بر نیتریدها و کاربیدهای فلزهای واسطه سطح را در مقابل فرسایش، سایش، خوردگی و دیگر مکانیزمهای مخرب، حفاظت کرده و به این ترتیب عمرکاری قطعه را افزایش میدهند.
محققان در آزمایشگاه NT ایتالیا نانوپوشش جدیدی را توسعه دادهاند. این پوششها با فرآیند ARCPVD تولید میشوند. نام این پوششها AlSiTiN چند لایه و AlSiTiN gradient است. بررسیها نشان داده است که این دو نانوکامپوزیت با داشتن خواص منحصر به فرد، برای استفاده در ابزارهای ماشینکاری بسیار مناسب هستند.
روش پوششدهی این ترکیبات شامل کاتدهای چرخشیست که با استفاده از آن میتوان پوششهای نانوساختار را بدست آورد. در موارد خاص، کاتد از ALSi و Ti ساخته شده است و نیتروژن به عنوان گاز فرآوری مورد استفاده قرار می گیرد. با تبخیر مواد حاصل از قوس الکتریکی، ترکیبات فلزی به شکل یون ایجاد شده و در ادامه با نیتروژن ترکیب شده و روی زیرلایه قرار میگیرند. دمای پوششدهی در این حالت برابر 400 درجه سانتیگراد است.
پوششهای AlTiSiN مزایای بسیاری در مقایسه با پوششهای AlTiN دارند. با این وجود آزمایشات نشان داد نانوپوشش AlSiCrN برای هر دو نوع فولاد (H11 و H13) گزینه مناسبتری است. دلایل این انتخاب عبارتند از : سختی بالا، خواص چسبندگی خوب، ضریب اصطکاک کم.
