浅析容器设备表面脱脂工艺方法

陈正明

摘 要：随着工业生产的精细化，每个工业制造环节都逐步得到了发展与完善。文章基于容器设备表面脱脂所应用的几种常见的脱脂工艺方法展开论述，将实践中常用到的热脱脂工艺、催化脱脂工艺、水基萃取脱脂工艺、微波脱脂工艺等的工作原理以及优缺点作以评判与比较，以便完善工艺流程，选择最佳脱脂方式，将容器设备的脱脂环节做到最优化，以期此项研究能够对相关流水线的操作提供一定的借鉴作用。

关键词：容器；脱脂；工艺

容器设备表面脱脂需要精细化的处理，在保证容器设备本身的完好性质和体形健全的基础上顺利完成脱脂工艺，需要操作的严谨性与脱脂工艺选择上的合理性。一般脱脂工艺易受到温度与分子浓度的影响，另外，时间因素也是影响其脱脂效率的主要因素。近年来，我国工业采用的脱脂技术有很多，其中常见的应用于容器表面脱脂工艺方法有热脱脂工艺、催化脱脂工艺、水基萃取工艺和微波脱脂工艺。

1 容器设备表面脱脂的概要与原则

1.1 容器设备表面脱脂概述

容器设备表面脱脂是指在一定的溶剂或粘合剂的作用下，将容器设备表面的物质脱离。一般情况下，脱脂液体的浓度、脱脂环境的温度与时间能够干扰容器设备表面脱脂的效率与结果。

1.2 容器设备表面脱脂的原则

1.2.1 不能对容器设备本身的形态造成明显的改变。

1.2.2 不能改变容器设备本身材质性质。

1.2.3 不能腐蚀容器表面。

1.3 容器设备表面脱脂的影响因素概括

基于容器设备表面脱脂原则的严谨，保证脱脂过程的顺利完成，要避免脱脂的影响因素干扰。容器设备表面脱脂过程主要受到脱脂工艺、粘合剂材质与体系、试样的装载量与容器的几何特征与结构等等因素的影响[1]。所以，在对其进行脱脂的环节里要极力避免这些因素，从而保证脱脂的顺利进行。

2 容器设备表面脱脂的工艺方法简述

2.1 热脱脂工艺

在生产制造容器设备时，一般采取热脱脂工艺，它的一般过程靠加热来完成，并且脱脂过程较为缓慢，如果是容器设备本身器壁厚实，则此项工艺过程所需要的时间更长。热脱脂工艺通过将粘合剂的温度升高，进而使其变成微小的小分子状态，然后扩散漂移至容器设备表面，随即渗透至容器周身，直至完成热脱脂工艺过程。热脱脂工艺涵盖的环节有：保护气氛脱脂、真空情形下脱脂与复合脱脂等。它的脱脂过程基于容器设备周身的环绕的小分子气体与粘合剂分子。如果是小分子的物质，它在脱脂过程中受周围气体环境的干扰甚微，并且不会发生环节之间的断层；但如果是大分子的物质，则情况正好相反。可见，脱脂环境中的大小分子气体对于整个脱脂工艺的进程起到决定性作用。另外，热脱脂工艺收到严重氧化时的脱脂速度极快，在粘合剂与氧气之间，呈现出一小层明显的氧化物，并且那层氧化物会随温度的升高而增厚，随着时间的推进而增加其表面积。表层的氧化物越积越厚，它起到了限制小分子物质扩散的作用，保持一定分子浓度，但最终，表层的氧化物在380摄氏度左右就进行烧化处理。在实际工艺处理过程中，往往会有一定的处置漏洞，是由于气压的存在。容器设备表面在热脱脂工艺后，会产生不同程度的瑕疵情况，则是由于表层与内核的收缩程度略有差距而导致的。随着技术的不断成熟，目前实施热脱脂工艺可分为两个步骤：第一，虹吸脱脂过程，其作为首要步骤的优势在于这一环节能够使得工艺环境的热量分布匀称，压力均衡；第二，气相脱脂过程，用较低的熔点形成容器胚形，避免容器由于受热而塌陷，在两个环节的交替时，注意对时间的把握，保证用最短的时间完成这两个过程，尽量在粘合剂有效的时间范围里将虹吸脱脂过程完成，以此来取得最佳的热脱脂工艺效果。如果在操作过程中出现延长时间的情况，则选择补救措施，即升高温度，起到再次激活第二个步骤的作用，进而向容器表面扩散气体，同样也能够顺利完成以上两个工艺步骤。最后，需要对容器设备进行解热处理。

2.2 催化脱脂工艺

催化脱脂是引进来自德国的技术，在一段时期内得到了广泛的应用。催化脱脂工艺采用酸蒸汽进行对容器设备表面的催化作用，它的运作机理是将有机分子细化，进而在其自身蒸汽压的作用下脱离容器设备表面，将分子分散开来，至此完成催化脱脂的工艺流程。催化脱脂过程中采用的粘合剂较为特殊，一般要在树脂中溶合稳定剂，以此来保证粘合剂的化学性质稳定，更好的进行催化脱脂。而且，这种材质的成形速率较快，强度较高，这是催化脱脂工艺粘合剂使用的优势。材质的温度反应范围在110-150摄氏度之间，反应较为快速，将聚醛类物质快速分解成甲醛单个物质，生成的甲醛物质具有毒性，对环境与人体都有害。在工艺进行过程中，容器设备不易产生变异形态，稳定性良好。整个催化工艺的完成仅在表面进行，因而容器设备内部不会产生压力，催化过程较为顺畅[2]。

2.3 水基萃取脱脂工艺

水基萃取脱脂基于萃取脱脂工艺而产生的，后经过一定的改良，较之前的工艺水平有着明显的提高。水基萃取脱脂所引用的粘合剂分两部分：一半是水溶性的；另一半是非水溶性的。水基萃取脱脂的工艺环节分为两个步骤：首先，将容器设备浸于水中，这样粘合剂中具备水溶性特点的部分材料就发生反应，产生脱离，粘合剂不溶于水的部分则需要通过进一步加热来脱离[5]。这种工艺方法所需要的温度较之前几种要低得多，仅需50摄氏度上下就可以完成脱脂过程。水基萃取脱脂工艺需要注意的关键点在于水的沥取速度，而且为了保证工艺的效果，在水中需要加入一定剂量的添加剂。此项工艺所需时间较短，一般两三个小时就可以完成水基萃取脱脂，而且容器体形较为完好，瑕疵较少，最后的脱热过程要持续两个小时。至此，水基萃取脱脂的工艺顺利完成。

2.4 微波脱脂工艺

微波脱脂工艺的特点是其加热速度快，而且没有温度的阶梯式递进的变化，而是直接升温。同时，采用微波脱脂工艺的优势也极为明显，它节能强。因其能够保持温度的恒定，所以较其他几种脱脂工艺手段相比耗能低，但也正因为其加热速度之快，对其加热过程就很难把控。

3 结束语

通过对应用于容器设备表面脱脂工业生产环节的几种常见脱脂工艺的研究，发掘每种脱脂方式的优势与劣势，深入理解脱脂机理与脱脂步骤，以期能在实践中选择一种较为高效、环保、安全的脱脂工艺，使其更为精细化。研究结果显示，每一种脱脂工艺都有其特点，在目前的实际生产流水线工序中，又有其存在的合理性。将容器设备的脱脂环节做到最优化，生产出较为完好且性质稳定的容器设备，需要在未来的工业生产过程中不断完善，各种工艺流程要精细化处理，才能让容器设备表面的脱脂环节做好。

参考文献

[1]李益民，范景莲，曲选辉，等.注射成型高密度钨合金脱脂工艺的研究[J].材料科学与工艺，2010，10（6）：115-116.

[2]彭周，肖建中.陶瓷注射成形中脱脂工艺及其新进展[J].材料导报，2010，12（19）：126-127.

[3]吴斌，王斌，夏风，等.陶瓷注射成型粉末的煅烧处理[J].现代技术陶瓷，2010，4（8）：123-124.

[4]李建利，吴斌，夏风，等.羟基磷灰石粉体的两种制备工艺及比较[J].现代技术陶瓷，2010，5（10）：118-119.

[5]张晓岩，武斌，肖建中.陶瓷注射成形数值模拟及其进展[J].材料报道，2011，12（08）：145-146.