Nghiệm thu cấp Nhà nước Đề án thuộc Chương trình phát triển công nghiệp hỗ trợ năm 2020

Sau khi báo cáo nghiệm thu cấp cơ sở, hoàn thiện các hồ sơ và sản phẩm, tại Cục Công nghiệp – Bộ Công Thương, Hội đồng khoa học cấp Nhà nước đã tổ chức nghiệm thu đề án cấp Nhà nước “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị phủ màng sử dụng kỹ thuật PVD, ứng dụng cho các sản phẩm trong ngành công nghiệp hỗ trợ nhằm nâng cao chất lượng và tuổi thọ” thuộc Chương trình Phát triển Công nghiệp Hỗ trợ năm 2020 do Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội chủ trì, PGS.TS. Phạm Đức Cường – Viện Công nghệ HaUI làm chủ nhiệm đề án.

PGS. TS Phạm Đức Cường báo cáo các nội dung thực hiên và kết quả đạt được của đề án trước hội đồng đánh giá nghiệm thu

Tại buổi nghiệm thu, PGS.TS. Phạm Đức Cường – chủ nhiệm đề án đã báo cáo toàn bộ nội dung đã được thực hiện và kết quả đạt được trong năm 2020. Pha 1 của đề án thực hiện trong năm 2019 tập trung thiết kế, tích hợp và xây dựng được 1 hệ thống phủ PVD (HCM-700) với công nghệ phún xạ (Sputtering). Hệ thống đã được nghiệm thu và vận hành thử nghiệm đạt yêu cầu thiết kế. Trong pha 2, thực hiện độc lập so với pha 1, nhóm nghiên cứu đã nâng cao tính năng và hoàn chỉnh hệ thống phủ bằng tích hợp thêm các khối chức năng của công nghệ phủ Hồ quan (ARC), xây dựng mô đun phần mềm điều khiển khối công nghệ hồ quang và tích hợp vào hệ thống điều khiển duy nhất. Đề án đã hoàn thành các nội dung đặt ra. Cấu hình và các thông số kỹ thuật chính của hệ thống phủ như sau:

Kích thước tổng thể: dài x rộng x cao = 3600 x 2000 x 2000 mm

Kích thước buồng chân không: 700 x 700 mm

Số đầu phún xạ: 2 x 15 kW

Số đầu hồ quang: 4 x 10 kW

Hệ thống gia nhiệt mẫu: tới 600 ^oC

Bộ thiên áp đế: 20 kW

Với cấu hình này, hệ thống đủ sức phục vụ nghiên cứu trên mẫu cũng như có khả năng sản xuất thử nghiệm các chi tiết cỡ nhỏ và vừa với quy mô bán công nghiệp sử dụng cả 2 công nghệ trên.

Màn hình điều khiển chính hệ thống phủ HCM-700

Một nội dung quan trọng của pha 2 là nghiên cứu thử nghiệm tạo các lớp phủ TiN trên một số dụng cụ cắt gia công cơ khí và một số chi tiết/bề mặt khuôn ép nhựa loại nhỏ. Nhóm nghiên cứu đã thiết kế chế tạo được một số hệ thống đồ gá chuyên dùng cho các sản phẩm mũi khoan và dao phay ngón, phù hợp với các kích thước khác nhau; đồ gá để gá đặt lõi khuôn sử dụng đùn ống nhựa và bộ khuôn ép cốc nhựa. Trong điều kiện còn rất khó khăn về các trang thiết bị phục vụ quá trình nghiên cứu, đặc biệt là các thiết bị đo, đánh giá đặc tính của lớp phủ, nhóm đã hết sức cố gắng để đề án thực hiện vừa có tính khoa học, vừa có các đánh giá và áp dụng thực tiễn, đáp ứng được mục tiêu của Chương trình Công nghiệp Hỗ trợ.

Từ quá trình thử nghiệm, nhóm đã nghiên cứu và đưa ra các bộ thông số công nghệ phủ phù hợp để áp dụng cho các nhóm vật liệu, đối tượng và ứng dụng khác nhau, đảm bảo lớp phủ đạt các yêu cầu, chỉ tiêu kỹ thuật: bám dính tốt trên các bề mặt kim loại khác nhau, lớp phủ đồng đều trên bề mặt được phủ, chiều dày 2.5-3 mm, độ cứng đạt trong khoảng 2200-2300 HV. Sau khi chế tạo, các dụng cụ phủ TiN đã được mang đi thử nghiệm đánh giá tại các doanh nghiệp gia công cơ khí, trên các vật liệu và sản phẩm thực; các bộ khuôn cũng được mang vào sử dụng trong sản xuất tại các doanh nghiệp ép nhựa. Các kết quả thử nghiệm đã khẳng định được ưu điểm của lớp phủ TiN so với dụng cụ, khuôn không được phủ: tăng tuổi thọ, giảm sự bám dính.

Sau khi nghe báo cáo và các giải trình từ nhóm nghiên cứu, được xem các sản phẩm của đề án như mũi khoan, dao phay ngón, các chi tiết khuôn đùn/ép loại nhỏ được phủ TiN, hội đồng nghiệm thu đã đánh giá rất cao các nội dung thực hiện và sản phẩm của đề án, đánh giá cao các nỗ lực của nhóm nghiên cứu trong lĩnh vực rất quan trọng và cần thiết nhưng còn rất mới mẻ ở Việt Nam. Kết quả của đề án đã chứng minh khả năng làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo và tích hợp hệ thống phủ chân không bằng phương pháp PVD và ứng dụng cho một số lĩnh vực sản phẩm phục vụ ngành công nghiệp hỗ trợ Việt Nam của các nhà khoa học thuộc trường ĐHCN HN. Hệ thống phủ PVD của đề án có khả năng đáp ứng cả trong nghiên cứu lẫn sản xuất thử nghiệm với 2 kỹ thuật khác nhau. Có thể nói đây là hệ thống phủ PVD đầu tiên được xây dựng tại Việt Nam, đạt và vượt các chỉ tiêu kỹ thuật thiết kế đăng ký về công suất và quy mô, bước đầu khẳng định làm việc ổn định qua các sản phẩm thử nghiệm.

Trên cơ sở các kết quả đạt được, hội đồng nhất trí nghiệm thu đề án, đề nghị Cục Công nghiệp – Bộ Công Thương tiếp tục hỗ trợ và đầu tư cho các nghiên cứu của nhóm về thiết bị phủ PVD với nhiều tiềm năng ứng dụng không chỉ trong trong công nghiệp hỗ trợ, gia công cơ khí, mà còn rất nhiều lĩnh vực khác cuatr sản xuất và đời sống.

Một số hình ảnh các sản phẩm của đề án

Dụng cụ trước khi phủ

Dụng cụ được phủ

Khuôn ép cốc chưa phủ

Khuôn ép cốc được phủ

Lõi khuôn đùn ống nhựa được phủ