المعروف أن الطلاء يحسن أداء أدوات القطع في تطبيقات التشغيل المختلفة ، وان تطوير أداة القطع لتشغيل مواد صعبة القطع تبقى مشكلة بالنسبة لجودة الانتاج وكلفه العملية. يقدم البحث الحالي استخدام الطلاء متعدد الطبقات لأدوات عدد القطع من فولاذ السرعات العالية, وهو أقل تكلفة من الطلاء التجاري. تم دراسة الخصائص الحرارية والترايبولوجية لأداة عدة قطع (فولاذ السرعات العالية) لعده غير مطلية واخرى مطلية بطبقات متعددة من اكاسيد سيراميكية. تم استخدام الخراطة الجافة لتشغيل قطعة من فولاذ متوسط الكاربونلتأكيد أداء الطلاء الجديد في عمليات التشغيل التقليدية, والذي يتكون من التيتانيا و الالومينا و الزركونيا المنتج بواسطة تقنية السول- الجل والمرسب على سطح اداة العدة بطريقه الغمر. اذ تم تحديد الظروف المناسبة لتحضير و ترسيب الطلاء والمتضمنة ,PHلزوجة المحلول، زمن التعتيق ، زمن الغمر عدد مرات الغمر والتجفيف، درجة حرارة الحرق والتلبيد و تأثيرها على كل من خشونة السطح والتجانس للطلاء وسمك الطلاء النهائي ولالتصاقيه. تم تحضير كل طبقة من طبقات الطلاءات الثلاث بعملية السول جل. حيث تم تحضير التيتانيا من و Titanium tetra-isopropoxide (TTIP) واذابتها في isopropanol IP كمذيب وحامض الهيدروكلوريك كمحفز لتخليق الهيدروكسيد وفق النسب المولارية المعتمدة . تم الخلط عند درجه حراره الغرفة وتحت سرعة دورانية 100ملم/ثانيه . تم غمر اللقمة لمده 5 ثواني عند سرعة دورانية ثابتة بلغت 100ملمتر/ثانيه, بعد اخراج اللقمة من محلول الطلاء جففت عند 335 درجه مئوية لمده ساعة واحدة. بعد ذلك نغمر اللقم المطلية بالتيتانيا في محلول طلاء هيدروكسيد الالمنيوم المحضر بطريقة السول-جل والمتضمن مزج كل من ايزوبروبوكسايد مع ماء مؤين, وحامض النتريك. كما اضيف المشتت بنسبة مولارية معينه مع سرعة دورانية بلغت 100سنتمتر/دقيقه استمر التدوير لمده 2 ساعه عند درجه حراره 85 درجة مئوية. تم الغمر بمحلول هيدروكسيد الالمنيوم لمدة 10 ثانيه للحصول على السمك المطلوب مع سرعة 3 سنتمتر/دقيقه, اللقم المطلية جففت عند 335 درجة مئوية لمده ساعه للتخلص من المذيبات والمشتتات المضافة, بمعدل زياده بدرجه الحرارة 6 درجه بالدقيقة. اخيرا تم تحضير اوكسيد الزركونيوم من خاماته مع اضافه مشتت ومحفز Zirconium 70 percent n-propoxide (Zr(OC3H7)4), glacial acetic acid, ethylene glycol, and glycerol بعد تحضير هيدروكسيد الزركونيوم نغمر العدة المطلية بالتيتانيا والالومينا في المحلول لمدة 15 ثانيه لإكمال الحصول على سمك لا يتجاوز 6-5مايكرون. اخراج العدة بعد فترة غمر وسرعة تدوير ثابتة لتجفف لمده ساعه بدرجه 290 مئوية.
PH لمحاليل الطلاء الثلاث كانت( 6.46, 5.83, 4.8 7 ) لكل من محلول التيتانيا ,الالومينا, الزركونيا على التوالي. اللزوجة لكل محلول تيتانيا, الومينا, زركونيا (.748-8.11-7.9) ، كذلك مرات الغمر والتجفيف لنفس زمن الغمر (23-2-) كانت انسب شيء لتقليل ظهور الشقوق انسب زمن غمر كان في محلول التيتانيا 5 ثانيه , 10 ثانيه في محلول الالومينا, 15 ثانيه في محلول الزركونيا واخيرا افضل زمن للتعتيق لا يتجاوز (48,12,6) لكل من محلول تيتانيا, الومينا و زركونيا من اجل الحصول على السمك المطلوب في العملية التشغيلية والذي يتناسب مع درجه تقبل العدة للسمك الطلاء. للحصول على طبقه طلاء ذات كثافة والتصاقية جيدتين وتوزيع متجانس. تلبد العينة للطبقات الثلاث بدرجة 500 درجه مئوية ولمده 2 ساعه.
تم تحديد مواصفة العدة المطلية من خلال قوة الالتصاق, التجانس, خشونة السطح للطلاء السيراميك و سمك طبقات الطلاء الكلي حيث كانت أفضل التصاقية عند سمك لا يتجاوز 6-5مايكرون مع التصاقيه 60.9386.59 , ميكا باسكال للطبقات الثلاثية والثنائية على التوالي. كما تم حساب كل من معدل البلى، معامل الاحتكاك، خشونة السطح للعدة المطلية، ومتوسط الحجم الحبيبي والموصلية الحرارية لأداة القطع المطلية وغير المطلية وتم التوصل الى انخفاض في معامل الاحتكاك ومعدل البلى بمقدار 80 %، 71% على التوالي كما ارتفعت الصلادة للعدة المطلية بمقدار 57% في حين انخفضت خشونة السطح للعدة المطلية بمقدار 63%. تم تقييس معامل التمدد الحراري لسبيكة العدة و لطبقة التيتانيا من اجل معرفه معامل التمدد الحراري لهما وتأكيد درجه تقاربه بينهما حيث هذا التقارب يفسر لنا جودة الطلاء المتعدد الطبقات بوجود التيتانيا. تم اعتماد ثلاث ظروف للقطع: سرعه القطع، تغذيه، عمق قطع، كما تم اعتماد ثلاث مستويات او قيم لكل ظرف للتشغيل وصممت التجارب لكل عدة من العدد المطلية وغير المطلية بالاعتماد على طريقة التحليل الرياضي (تاكوشي). التغذية,(0.065,0.165, 0.265 ) ملم/دوره. عمق القطع (0.2,0.5,0.7)ملم. سرع القطع المعتمدة (56, 88, 112 متر /دقيقه). تم إجراء اختبارات التشغيل بالخراطة على قطعة من الفولاذ متوسط الكاربون. حيث تم قياس التغير في درجة الحرارة باستخدام كاميرا حرارية عند منطقة التماس بين المشغولة وأداة القطع، كما تم قياس خشونة السطح في الدقيقة الأولى لعملية القطع للمشغولة، وتحديد عرض البلى لكل دقيقة عمل لأداة القطع الذي من خلاله تم تحديد عمر عدة القطع. لوحظ أن الطلاء متعدد الطبقات يقلل بدرجة كبيرة من درجة الحرارة عند منطقه التماس بين المشغولة وأداة القطع حيث انخفضت درجة الحرارة 11-13 %. اما خشونة السطح لقطعة الفولاذ الكربوني فقد انخفضت بمقدار 30-96% مع العدة المطلية وفيما يخص عمر العدة المطلية فقد تحسن بنسبه85-183%. بأعتماد تحليل ANOVA كانت اعلى قيمه لمعامل GRG الذي يمثل المخرجات مجتمعه عند ظروف القطع, 0.065ملم/دوره,56 متر/دقيقه و0.2 ملم .قورنت نتائج التشغيل للعدة المطلية مع نتائج التشغيل باعتماد عدة قطع كاربيدية على نفس المشغولة وفي نفس ظروف عملية القطع أشارت مخرجات عملية التشغيل للعدة المطلية تفوقها على عدة القطع الكاربيدية اما عن عمر العدة فقد فاقت العدة المطلية العدة الكاربيدية بنسبة 30-53%.