淺析容器設(shè)備表面脫脂工藝方法

陳正明

摘 要：隨著工業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化，每個(gè)工業(yè)制造環(huán)節(jié)都逐步得到了發(fā)展與完善。文章基于容器設(shè)備表面脫脂所應(yīng)用的幾種常見的脫脂工藝方法展開論述，將實(shí)踐中常用到的熱脫脂工藝、催化脫脂工藝、水基萃取脫脂工藝、微波脫脂工藝等的工作原理以及優(yōu)缺點(diǎn)作以評(píng)判與比較，以便完善工藝流程，選擇最佳脫脂方式，將容器設(shè)備的脫脂環(huán)節(jié)做到最優(yōu)化，以期此項(xiàng)研究能夠?qū)ο嚓P(guān)流水線的操作提供一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：容器；脫脂；工藝

容器設(shè)備表面脫脂需要精細(xì)化的處理，在保證容器設(shè)備本身的完好性質(zhì)和體形健全的基礎(chǔ)上順利完成脫脂工藝，需要操作的嚴(yán)謹(jǐn)性與脫脂工藝選擇上的合理性。一般脫脂工藝易受到溫度與分子濃度的影響，另外，時(shí)間因素也是影響其脫脂效率的主要因素。近年來，我國(guó)工業(yè)采用的脫脂技術(shù)有很多，其中常見的應(yīng)用于容器表面脫脂工藝方法有熱脫脂工藝、催化脫脂工藝、水基萃取工藝和微波脫脂工藝。

1 容器設(shè)備表面脫脂的概要與原則

1.1 容器設(shè)備表面脫脂概述

容器設(shè)備表面脫脂是指在一定的溶劑或粘合劑的作用下，將容器設(shè)備表面的物質(zhì)脫離。一般情況下，脫脂液體的濃度、脫脂環(huán)境的溫度與時(shí)間能夠干擾容器設(shè)備表面脫脂的效率與結(jié)果。

1.2 容器設(shè)備表面脫脂的原則

1.2.1 不能對(duì)容器設(shè)備本身的形態(tài)造成明顯的改變。

1.2.2 不能改變?nèi)萜髟O(shè)備本身材質(zhì)性質(zhì)。

1.2.3 不能腐蝕容器表面。

1.3 容器設(shè)備表面脫脂的影響因素概括

基于容器設(shè)備表面脫脂原則的嚴(yán)謹(jǐn)，保證脫脂過程的順利完成，要避免脫脂的影響因素干擾。容器設(shè)備表面脫脂過程主要受到脫脂工藝、粘合劑材質(zhì)與體系、試樣的裝載量與容器的幾何特征與結(jié)構(gòu)等等因素的影響[1]。所以，在對(duì)其進(jìn)行脫脂的環(huán)節(jié)里要極力避免這些因素，從而保證脫脂的順利進(jìn)行。

2 容器設(shè)備表面脫脂的工藝方法簡(jiǎn)述

2.1 熱脫脂工藝

在生產(chǎn)制造容器設(shè)備時(shí)，一般采取熱脫脂工藝，它的一般過程靠加熱來完成，并且脫脂過程較為緩慢，如果是容器設(shè)備本身器壁厚實(shí)，則此項(xiàng)工藝過程所需要的時(shí)間更長(zhǎng)。熱脫脂工藝通過將粘合劑的溫度升高，進(jìn)而使其變成微小的小分子狀態(tài)，然后擴(kuò)散漂移至容器設(shè)備表面，隨即滲透至容器周身，直至完成熱脫脂工藝過程。熱脫脂工藝涵蓋的環(huán)節(jié)有：保護(hù)氣氛脫脂、真空情形下脫脂與復(fù)合脫脂等。它的脫脂過程基于容器設(shè)備周身的環(huán)繞的小分子氣體與粘合劑分子。如果是小分子的物質(zhì)，它在脫脂過程中受周圍氣體環(huán)境的干擾甚微，并且不會(huì)發(fā)生環(huán)節(jié)之間的斷層；但如果是大分子的物質(zhì)，則情況正好相反。可見，脫脂環(huán)境中的大小分子氣體對(duì)于整個(gè)脫脂工藝的進(jìn)程起到?jīng)Q定性作用。另外，熱脫脂工藝收到嚴(yán)重氧化時(shí)的脫脂速度極快，在粘合劑與氧氣之間，呈現(xiàn)出一小層明顯的氧化物，并且那層氧化物會(huì)隨溫度的升高而增厚，隨著時(shí)間的推進(jìn)而增加其表面積。表層的氧化物越積越厚，它起到了限制小分子物質(zhì)擴(kuò)散的作用，保持一定分子濃度，但最終，表層的氧化物在380攝氏度左右就進(jìn)行燒化處理。在實(shí)際工藝處理過程中，往往會(huì)有一定的處置漏洞，是由于氣壓的存在。容器設(shè)備表面在熱脫脂工藝后，會(huì)產(chǎn)生不同程度的瑕疵情況，則是由于表層與內(nèi)核的收縮程度略有差距而導(dǎo)致的。隨著技術(shù)的不斷成熟，目前實(shí)施熱脫脂工藝可分為兩個(gè)步驟：第一，虹吸脫脂過程，其作為首要步驟的優(yōu)勢(shì)在于這一環(huán)節(jié)能夠使得工藝環(huán)境的熱量分布勻稱，壓力均衡；第二，氣相脫脂過程，用較低的熔點(diǎn)形成容器胚形，避免容器由于受熱而塌陷，在兩個(gè)環(huán)節(jié)的交替時(shí)，注意對(duì)時(shí)間的把握，保證用最短的時(shí)間完成這兩個(gè)過程，盡量在粘合劑有效的時(shí)間范圍里將虹吸脫脂過程完成，以此來取得最佳的熱脫脂工藝效果。如果在操作過程中出現(xiàn)延長(zhǎng)時(shí)間的情況，則選擇補(bǔ)救措施，即升高溫度，起到再次激活第二個(gè)步驟的作用，進(jìn)而向容器表面擴(kuò)散氣體，同樣也能夠順利完成以上兩個(gè)工藝步驟。最后，需要對(duì)容器設(shè)備進(jìn)行解熱處理。

2.2 催化脫脂工藝

催化脫脂是引進(jìn)來自德國(guó)的技術(shù)，在一段時(shí)期內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。催化脫脂工藝采用酸蒸汽進(jìn)行對(duì)容器設(shè)備表面的催化作用，它的運(yùn)作機(jī)理是將有機(jī)分子細(xì)化，進(jìn)而在其自身蒸汽壓的作用下脫離容器設(shè)備表面，將分子分散開來，至此完成催化脫脂的工藝流程。催化脫脂過程中采用的粘合劑較為特殊，一般要在樹脂中溶合穩(wěn)定劑，以此來保證粘合劑的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，更好的進(jìn)行催化脫脂。而且，這種材質(zhì)的成形速率較快，強(qiáng)度較高，這是催化脫脂工藝粘合劑使用的優(yōu)勢(shì)。材質(zhì)的溫度反應(yīng)范圍在110-150攝氏度之間，反應(yīng)較為快速，將聚醛類物質(zhì)快速分解成甲醛單個(gè)物質(zhì)，生成的甲醛物質(zhì)具有毒性，對(duì)環(huán)境與人體都有害。在工藝進(jìn)行過程中，容器設(shè)備不易產(chǎn)生變異形態(tài)，穩(wěn)定性良好。整個(gè)催化工藝的完成僅在表面進(jìn)行，因而容器設(shè)備內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生壓力，催化過程較為順暢[2]。

2.3 水基萃取脫脂工藝

水基萃取脫脂基于萃取脫脂工藝而產(chǎn)生的，后經(jīng)過一定的改良，較之前的工藝水平有著明顯的提高。水基萃取脫脂所引用的粘合劑分兩部分：一半是水溶性的；另一半是非水溶性的。水基萃取脫脂的工藝環(huán)節(jié)分為兩個(gè)步驟：首先，將容器設(shè)備浸于水中，這樣粘合劑中具備水溶性特點(diǎn)的部分材料就發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生脫離，粘合劑不溶于水的部分則需要通過進(jìn)一步加熱來脫離[5]。這種工藝方法所需要的溫度較之前幾種要低得多，僅需50攝氏度上下就可以完成脫脂過程。水基萃取脫脂工藝需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)在于水的瀝取速度，而且為了保證工藝的效果，在水中需要加入一定劑量的添加劑。此項(xiàng)工藝所需時(shí)間較短，一般兩三個(gè)小時(shí)就可以完成水基萃取脫脂，而且容器體形較為完好，瑕疵較少，最后的脫熱過程要持續(xù)兩個(gè)小時(shí)。至此，水基萃取脫脂的工藝順利完成。

2.4 微波脫脂工藝

微波脫脂工藝的特點(diǎn)是其加熱速度快，而且沒有溫度的階梯式遞進(jìn)的變化，而是直接升溫。同時(shí)，采用微波脫脂工藝的優(yōu)勢(shì)也極為明顯，它節(jié)能強(qiáng)。因其能夠保持溫度的恒定，所以較其他幾種脫脂工藝手段相比耗能低，但也正因?yàn)槠浼訜崴俣戎欤瑢?duì)其加熱過程就很難把控。

3 結(jié)束語

通過對(duì)應(yīng)用于容器設(shè)備表面脫脂工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的幾種常見脫脂工藝的研究，發(fā)掘每種脫脂方式的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，深入理解脫脂機(jī)理與脫脂步驟，以期能在實(shí)踐中選擇一種較為高效、環(huán)保、安全的脫脂工藝，使其更為精細(xì)化。研究結(jié)果顯示，每一種脫脂工藝都有其特點(diǎn)，在目前的實(shí)際生產(chǎn)流水線工序中，又有其存在的合理性。將容器設(shè)備的脫脂環(huán)節(jié)做到最優(yōu)化，生產(chǎn)出較為完好且性質(zhì)穩(wěn)定的容器設(shè)備，需要在未來的工業(yè)生產(chǎn)過程中不斷完善，各種工藝流程要精細(xì)化處理，才能讓容器設(shè)備表面的脫脂環(huán)節(jié)做好。

參考文獻(xiàn)

[1]李益民，范景蓮，曲選輝，等.注射成型高密度鎢合金脫脂工藝的研究[J].材料科學(xué)與工藝，2010，10（6）：115-116.

[2]彭周，肖建中.陶瓷注射成形中脫脂工藝及其新進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào)，2010，12（19）：126-127.

[3]吳斌，王斌，夏風(fēng)，等.陶瓷注射成型粉末的煅燒處理[J].現(xiàn)代技術(shù)陶瓷，2010，4（8）：123-124.

[4]李建利，吳斌，夏風(fēng)，等.羥基磷灰石粉體的兩種制備工藝及比較[J].現(xiàn)代技術(shù)陶瓷，2010，5（10）：118-119.

[5]張曉巖，武斌，肖建中.陶瓷注射成形數(shù)值模擬及其進(jìn)展[J].材料報(bào)道，2011，12（08）：145-146.