什么是排胶和烧结？高品质金属和陶瓷部件的关键工艺

脱胶和烧结是粉末冶金和陶瓷制造工艺中的关键步骤。脱胶包括从成型零件中去除结合剂，通常通过热降解、蒸发或溶剂萃取来实现。烧结是在脱胶之后进行的，包括将零件加热到高温，使金属或陶瓷颗粒熔化，从而获得致密坚固的最终产品。这些工艺都经过严格控制，具有特定的温度曲线、加热速率和保温时间，以确保零件的完整性。熔炉尺寸、隔热性能和真空环境等因素也是优化工艺的关键。

要点说明：

排胶工艺:
- 目的:脱粘的主要目的是去除用于将金属或陶瓷粉末成型为所需形状的粘合剂（如石蜡等聚合物粘合剂）。这些粘合剂在成型过程中是必要的，但必须在烧结前去除，以防止缺陷。
- 方法:脱胶可通过热降解、蒸发或溶剂萃取来实现，具体取决于所用粘合剂的类型。
- 温度控制:该工艺通常从室温开始，逐渐升温至 600°C 左右。要避免翘曲或开裂等缺陷，必须精确控制温度曲线。
烧结工艺:
- 目的:烧结是将去毛刺部件加热到高温（如 1 300°C），使金属或陶瓷颗粒熔化，从而获得致密坚固的最终产品。
- 温度曲线:烧结过程包括几个高温循环。例如，以 2°C/min 的速度将部件加热至 225°C，然后以 1°C/min 的速度加热至 550°C，并保持 2 小时，接着以 6°C/min 的速度加热至 1 300°C，并保持不同的时间（40 至 180 分钟）。最后，零件以 6°C/min 的速度冷却至 600°C，然后在炉内冷却。
- 环境:烧结通常在石墨炉内的真空环境中进行，以防止氧化并确保加热均匀。
组合工艺与单独工艺:
- 组合工艺:在某些情况下，脱脂和烧结可以合并为一个连续的工艺，这样可以节省时间和能源。不过，这需要对温度曲线和气氛进行仔细控制，以确保两种工艺都能有效进行。
- 分离过程:在其他情况下，排胶和烧结是作为单独的步骤进行的，这样可以更精确地控制每道工序。对于需要特定排胶条件的复杂零件或材料，这种方法可能是必要的。
炉子注意事项:
- 尺寸和配置:炉子的大小以及使用箱式配置还是非箱式配置都是重要的考虑因素。这些因素会影响烧结工艺的效率和成本效益。
- 绝缘:隔热箱中使用的隔热材料对于保持所需的高温和确保部件加热均匀至关重要。
缺陷预防:
- 参数控制:仔细控制温度曲线、压力、气体环境和退火时间对避免脱脂和烧结过程中出现翘曲和裂纹等缺陷至关重要。
- 材料注意事项:在规划排胶和烧结工艺时，必须考虑到金属或陶瓷粉末的具体特性以及所用粘结剂的类型，以确保最终产品符合所需的规格。

总之，排胶和烧结是一种复杂的工艺，需要精确控制各种参数，才能生产出高质量的金属或陶瓷部件。了解其中的关键因素，如温度曲线、熔炉配置和缺陷预防，对于优化这些工艺至关重要。

汇总表：

流程	目的	关键细节
去胶	去除成型部件上的粘合剂。	方法：热降解、蒸发、溶剂萃取。温度控制最高可达 600°C。
烧结	熔化金属/陶瓷颗粒，生产致密坚固的产品。	温度循环最高可达 1 300°C。在真空环境中进行，加热均匀。
组合/分离	优化时间和精度。	组合式：单一流程，提高效率。分离式：更好地控制复杂部件。
熔炉设置	确保效率和成本效益。	尺寸、配置（箱式/非箱式）和隔热材料对保持高温至关重要。
防止缺陷	避免翘曲和裂纹。	控制温度、压力、气体环境和退火时间。考虑材料和粘合剂类型。