淺析容器設備表面脫脂工藝方法

陳正明

摘 要：隨著工業生產的精細化，每個工業制造環節都逐步得到了發展與完善。文章基于容器設備表面脫脂所應用的幾種常見的脫脂工藝方法展開論述，將實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缺點作以評判與比較，以便完善工藝流程，選擇最佳脫脂方式，將容器設備的脫脂環節做到最優化，以期此項研究能夠對相關流水線的操作提供一定的借鑒作用。

關鍵詞：容器；脫脂；工藝

容器設備表面脫脂需要精細化的處理，在保證容器設備本身的完好性質和體形健全的基礎上順利完成脫脂工藝，需要操作的嚴謹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，時間因素也是影響其脫脂效率的主要因素。近年來，我國工業采用的脫脂技術有很多，其中常見的應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 容器設備表面脫脂的概要與原則

1.1 容器設備表面脫脂概述

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

1.2 容器設備表面脫脂的原則

1.2.1 不能對容器設備本身的形態造成明顯的改變。

1.2.2 不能改變容器設備本身材質性質。

1.2.3 不能腐蝕容器表面。

1.3 容器設備表面脫脂的影響因素概括

基于容器設備表面脫脂原則的嚴謹，保證脫脂過程的順利完成，要避免脫脂的影響因素干擾。容器設備表面脫脂過程主要受到脫脂工藝、粘合劑材質與體系、試樣的裝載量與容器的幾何特征與結構等等因素的影響[1]。所以，在對其進行脫脂的環節里要極力避免這些因素，從而保證脫脂的順利進行。

2 容器設備表面脫脂的工藝方法簡述

2.1 熱脫脂工藝

在生產制造容器設備時，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，如果是容器設備本身器壁厚實，則此項工藝過程所需要的時間更長。熱脫脂工藝通過將粘合劑的溫度升高，進而使其變成微小的小分子狀態，然后擴散漂移至容器設備表面，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節有：保護氣氛脫脂、真空情形下脫脂與復合脫脂等。它的脫脂過程基于容器設備周身的環繞的小分子氣體與粘合劑分子。如果是小分子的物質，它在脫脂過程中受周圍氣體環境的干擾甚微，并且不會發生環節之間的斷層；但如果是大分子的物質，則情況正好相反?？梢姡撝h境中的大小分子氣體對于整個脫脂工藝的進程起到決定性作用。另外，熱脫脂工藝收到嚴重氧化時的脫脂速度極快，在粘合劑與氧氣之間，呈現出一小層明顯的氧化物，并且那層氧化物會隨溫度的升高而增厚，隨著時間的推進而增加其表面積。表層的氧化物越積越厚，它起到了限制小分子物質擴散的作用，保持一定分子濃度，但最終，表層的氧化物在380攝氏度左右就進行燒化處理。在實際工藝處理過程中，往往會有一定的處置漏洞，是由于氣壓的存在。容器設備表面在熱脫脂工藝后，會產生不同程度的瑕疵情況，則是由于表層與內核的收縮程度略有差距而導致的。隨著技術的不斷成熟，目前實施熱脫脂工藝可分為兩個步驟：第一，虹吸脫脂過程，其作為首要步驟的優勢在于這一環節能夠使得工藝環境的熱量分布勻稱，壓力均衡；第二，氣相脫脂過程，用較低的熔點形成容器胚形，避免容器由于受熱而塌陷，在兩個環節的交替時，注意對時間的把握，保證用最短的時間完成這兩個過程，盡量在粘合劑有效的時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延長時間的情況，則選擇補救措施，即升高溫度，起到再次激活第二個步驟的作用，進而向容器表面擴散氣體，同樣也能夠順利完成以上兩個工藝步驟。最后，需要對容器設備進行解熱處理。

2.2 催化脫脂工藝

催化脫脂是引進來自德國的技術，在一段時期內得到了廣泛的應用。催化脫脂工藝采用酸蒸汽進行對容器設備表面的催化作用，它的運作機理是將有機分子細化，進而在其自身蒸汽壓的作用下脫離容器設備表面，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定劑，以此來保證粘合劑的化學性質穩定，更好的進行催化脫脂。而且，這種材質的成形速率較快，強度較高，這是催化脫脂工藝粘合劑使用的優勢。材質的溫度反應范圍在110-150攝氏度之間，反應較為快速，將聚醛類物質快速分解成甲醛單個物質，生成的甲醛物質具有毒性，對環境與人體都有害。在工藝進行過程中，容器設備不易產生變異形態，穩定性良好。整個催化工藝的完成僅在表面進行，因而容器設備內部不會產生壓力，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生的，后經過一定的改良，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節分為兩個步驟：首先，將容器設備浸于水中，這樣粘合劑中具備水溶性特點的部分材料就發生反應，產生脫離，粘合劑不溶于水的部分則需要通過進一步加熱來脫離[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鍵點在于水的瀝取速度，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。此項工藝所需時間較短，一般兩三個小時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兩個小時。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是其加熱速度快，而且沒有溫度的階梯式遞進的變化，而是直接升溫。同時，采用微波脫脂工藝的優勢也極為明顯，它節能強。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，但也正因為其加熱速度之快，對其加熱過程就很難把控。

3 結束語

通過對應用于容器設備表面脫脂工業生產環節的幾種常見脫脂工藝的研究，發掘每種脫脂方式的優勢與劣勢，深入理解脫脂機理與脫脂步驟，以期能在實踐中選擇一種較為高效、環保、安全的脫脂工藝，使其更為精細化。研究結果顯示，每一種脫脂工藝都有其特點，在目前的實際生產流水線工序中，又有其存在的合理性。將容器設備的脫脂環節做到最優化，生產出較為完好且性質穩定的容器設備，需要在未來的工業生產過程中不斷完善，各種工藝流程要精細化處理，才能讓容器設備表面的脫脂環節做好。

參考文獻

[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展[J].材料導報，2010，12（19）：126-127.

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

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

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