脫脂是通過加熱及其它物理方法(fǎ)將(jiāng)成型體內的有機物排除並產生少量燒結的過程(chéng)。與(yǔ)配料、成型、燒結及陶瓷部件(jiàn)的後加工過程相比,脫脂是注射成型中最困難和最重要的因素。脫脂過程不正確(què)的工藝方式和參數使產品收縮不一致,導致變形、開裂、應力和夾雜。脫脂(zhī)對其後燒結也很重要,在脫脂過程中產生的裂紋和變形不能通過燒結來彌補。粘結劑(jì)和脫脂是聯係在一起的,粘結劑決定脫脂方式。目前的脫脂工藝除了傳統的熱脫脂、溶劑脫脂外,還有最近幾年發展(zhǎn)起(qǐ)來的催化脫(tuō)脂(zhī)以及水基(jī)萃取脫脂,下麵www17c.com一起草粉末冶金公司帶大家一起來了解:
一、熱脫脂
熱脫脂是指將成型(xíng)坯體加(jiā)熱到一定溫度,使粘結劑蒸發或者分解生成氣體小分子,氣體分子通過擴散或滲透方式傳輸到成型坯體表麵。熱脫脂過程十分緩慢,對厚壁產品(pǐn)更(gèng)是如此,因為脫脂(zhī)時間與製(zhì)品厚度平方成正比(bǐ)。為了提高熱脫脂效率,根據有機物對微波吸收(shōu)特性不同,采用微波加熱脫脂(zhī),大大地縮短了脫脂時間.
二、 熱脫脂工藝影響因(yīn)素
對熱脫脂工藝產生影響的因素眾多:粘結劑特性,粉末的形狀和粒度,脫(tuō)脂升溫速度,脫脂分段保溫溫度的選擇,分段保溫(wēn)時間等,須綜合考慮,才能得(dé)到合適的脫脂工藝。
三、 溶(róng)劑脫脂
溶劑脫脂首先是溶劑(jì)分子擴散進入CIM成型坯,然後粘結劑溶解於溶劑中形成粘結劑—溶劑溶體,粘結劑分子在成型坯內通過粘結劑—溶劑溶體擴散至成型坯(pī)表麵,擴散到成型坯表(biǎo)麵的粘結劑分子脫(tuō)離成型坯(pī)進入溶劑溶液中。溶劑脫脂的(de)特點(diǎn)是效率高,脫脂時間短,同時,由於其中聚(jù)合物不溶解,脫脂時仍可保持坯體不變形,但它易產生溶脹現象,造成坯體開裂。
四、 催化脫脂
催化脫脂首先由德國著名的BASF公司開發的。其原理是利(lì)用一種催化劑把有機載體分子分解為較小的可揮發的分子,這些分子比其他脫脂過程中的有機載體分子有較(jiào)高的蒸汽壓(yā),能迅速地擴散出坯體。催化脫脂工藝所采用的粘(zhān)結劑體係一般是由聚醛(quán)樹脂和起穩定作用的添加劑組成。聚醛基體係由於極性高和陶瓷粉(fěn)體之間的(de)相容性好,成(chéng)型坯體強度高。在酸蒸汽的催化作用下,聚醛類的解聚反應一般在110~150℃之間快速進行,反應產物是氣態甲醛單體。此反應溫度低(dī)於聚甲醛樹脂的熔點,以防(fáng)止液相生成。這樣就(jiù)避免了(le)熱脫脂過程中由於生成液相而導致生坯軟化,或由於(yú)重力、內應力(lì)或(huò)粘(zhān)性流動影響而產生的變形和缺陷。氣態酸(suān)不透過粘結劑,反應(yīng)隻是在氣體和粘結劑的界麵上進行。氣體(tǐ)的擴散限製(zhì)在(zài)已形成的多孔外殼上,在生坯內部(bù)不會形成壓(yā)力。
五、水基萃取脫脂
水基萃取脫脂是在萃取脫脂工藝的基礎上,經過改進而發(fā)展起來的一種新型的脫脂方法。美(měi)國TPT公司(sī)已把(bǎ)這種工藝應用(yòng)於(yú)生產(Thermal方法)。此法所用(yòng)的粘結(jié)劑可分為兩部分:一部分(fèn)是水溶性(xìng)的,如聚乙二醇(chún)(PEG)、聚環氧乙烷(wán)(PEO)等;另一部分是不溶於水的,如(rú)聚乙(yǐ)烯縮(suō)丁醛樹脂等聚醛類樹脂。脫脂也分為兩個階段進行:坯體浸(jìn)於水,水溶(róng)性的粘結劑通過(guò)水(shuǐ)的瀝取(leaching)作用(yòng)而被脫除,然後部分不(bú)溶於水的粘結劑可通過加熱等方法進行脫除。
這要求水溶性和不溶的兩部分粘結劑在液態下能完全混溶,且混溶過程快(kuài),在不(bú)需要很多能量下30分鍾內就可以完成,並形成均勻的(de)異相溶(róng)液。坯體在40~60℃的水中脫脂(zhī),為控製瀝取速度和水對坯體的影響,水要經過去離子處理或加入一些(xiē)特殊的添加劑。一般(bān)在3小時之內就可把水溶性粘結劑脫完,這時(shí)坯體內(nèi)已(yǐ)形(xíng)成連續的孔道,為不(bú)溶性粘(zhān)結劑的脫(tuō)脂提供(gòng)便利的路徑,一般熱(rè)脫除時間為2小時左右。