一、行业痛点倒逼技术革新，超高强度钢加工遇瓶颈
随着全球制造业向轻量化、高精化转型，超高强度钢（强度≥1500MPa）在汽车、航空航天、能源装备等领域的应用日益广泛。据统计，2025 年全球超高强度钢需求量将突破 3000 万吨，其中汽车行业需求量占比超三分之一。然而，这类材料的高强度、高硬度特性给加工模具带来了严峻挑战 —— 传统折弯模具在承受高温高压、摩擦冲击等极端工况时，普遍存在磨损过快、粘模、裂纹等问题，严重制约生产效率。
山东某链条生产企业的案例颇具代表性：其采用传统 9CrSi 材质的折弯模具，仅能维持 5-6 天使用寿命，平均每 2 天就需停机修模，模具报废率居高不下。中国机械工程学会的研究显示，未经涂层强化的超高强度钢冲切模具，修模周期仅为 3000-5000 冲程，而模具损耗成本占产品制造成本的 15%-20%。“模具寿命短、维护频繁已成为制约超高强度钢产业化的关键瓶颈。” 业内专家指出，传统 TiN 涂层硬度不足（约 HV1000），难以抵御超高强度钢的切削冲击，亟需材料技术突破。
二、复合涂层技术实现三重突破，构建 “梯度防护铠甲”
针对行业痛点，国内企业与科研机构联合研发的新型复合涂层技术，通过 “基材优化 + 涂层叠加 + 工艺革新” 三维升级，实现了模具使用寿命的翻倍增长。核心技术突破集中在三个维度：
材料体系革新：采用 “离子氮化 + PVD 陶瓷涂层” 的复合工艺，构建梯度硬度结构。以霖晨纳米的 COMPLEX 涂层技术为例，先通过低于 450℃的离子氮化处理，在模具基体形成 60 微米厚的过渡层（硬度 HV1200），再采用日本住友镀膜设备沉积 XR-D® 陶瓷涂层（表面硬度 HV4000），形成 “基体强韧 + 过渡层支撑 + 表层耐磨” 的一体化防护结构。这种设计有效解决了单一涂层易剥落的行业难题，涂层结合力较传统技术提升 40%。
核心性能跃升：新型涂层在硬度、耐磨性和耐高温性上实现质的飞跃。纳隆研发的 DLC 类金刚石涂层，硬度突破 HV3000，是传统 TiN 涂层的 3 倍，在 800℃高温下仍能保持结构稳定，可抵御铝液等熔体的冲刷腐蚀。通过 GISETCH 气体离子刻蚀辅助沉积技术，涂层表面粗糙度控制在 Ra<0.05μm，天然的自润滑特性使脱模力降低 40%，彻底解决粘模问题。
工艺效率优化：采用 “脉冲偏压 + 离子轰击” 改良工艺，将涂层处理时间从传统 PVD 技术的 24 小时压缩至 4 小时，模具周转率提升 300%。同时，低温工艺（200-500℃）避免了模具基材的热变形，确保超高强度钢折弯所需的精密尺寸控制。
三、实测数据验证成效，寿命翻倍 + 成本大降
在工业场景的实测中，涂层升级后的模具展现出显著优势。山东某汽车配件企业的测试显示，采用 DC53 基材 + COMPLEX 复合涂层的超高强度钢折弯模具，使用寿命从原来的 6 天延长至 60 天，修模次数从每月 15 次降至 2 次，模具综合成本降低 67%。
中国机械工程学会的批量冲切实验更具说服力：优化后的涂层模具，修模周期从 3000-5000 冲程提升至 13000 冲程，使用寿命延长 2.6 倍，且产品划伤率从 2.3% 降至 0.5%。在新能源汽车车架折弯生产线，采用 XR-D® 涂层的模具连续生产 10 万件无明显磨损，而传统涂层模具在 3 万件时即出现沟痕失效。
除了寿命延长，涂层技术还带来显著的经济效益。东莞某电子厂数据显示，应用新型涂层后，模具脱模剂用量减少 60%，日产能从 8000 件跃升至 2.5 万件，每投入 1 元涂层成本可撬动 15 元综合收益。对于年需求量超 1000 万吨的汽车用超高强度钢市场，该技术可帮助全行业年节约模具损耗成本超百亿元。
四、赋能高端制造升级，国产涂层打破国际垄断
此次涂层技术突破不仅解决了超高强度钢加工的 “卡脖子” 问题，更推动我国模具涂层产业从追赶走向领跑。长期以来，高端模具涂层市场被德国巴尔查斯、日本住友等企业垄断，国内企业市场份额仅 20%。而国产复合涂层在关键性能上已实现赶超 ——XR-D® 涂层的耐高温性（≥900℃）优于国际同类产品，COMPLEX 技术的涂层结合力较德国 BALINIT FORMERA 涂层提升 15%。
在应用场景上，该技术已广泛适配汽车车架、航空航天结构件、风电设备等领域的超高强度钢折弯加工。随着新能源汽车轻量化进程加速，预计 2025 年相关涂层市场规模将突破 30 亿元，年复合增长率保持 10% 以上。业内专家表示，涂层技术的突破将进一步推动我国超高强度钢在高端制造领域的国产化替代，助力 “新质生产力” 在装备制造行业落地。
未来，研发团队将聚焦两个方向：一是开发适配更高强度钢（≥2000MPa）的下一代涂层材料，二是通过智能化涂层生产线降低工艺成本。“随着技术迭代，我们有望实现模具寿命延长 3 倍以上，推动高端制造进入‘低损耗、高效率’的新阶段。” 霖晨纳米技术负责人透露。
