在先进制造中，脱脂是系统地去除新模制或打印部件中临时粘结材料或“胶水”的关键过程。这个被称为“生坯”（green part）的部件是细小金属或陶瓷粉末与粘结剂结合在一起的脆弱混合物。脱脂精心准备部件，以进行最终的高温烧结阶段，在此阶段部件获得最终的强度和密度。
脱脂的核心目的是将易碎、充满粘结剂的“生坯”转变为多孔但几何形状稳定的“素坯”（brown part）。这一转变必须完美执行，以避免缺陷，因为整个制造过程的成功取决于临时支架的完全和受控去除。
粘结剂的作用：从粉末到“生坯”
为什么需要粘结剂
细小的金属或陶瓷粉末本身无法保持复杂的形状。它们的行为更像沙子而不是固体。
粘结剂，通常是聚合物、蜡和其他助剂的混合物，充当临时支架。它使得粉末能够被精确地模压、挤出或打印成复杂的形状，从而形成所谓的生坯。
“生坯”的组成
生坯主要由最终的金属或陶瓷粉末组成，但其体积的很大一部分是粘结剂系统。这种粘结剂提供了操作强度，但在最后一步之前必须将其去除。
脱脂过程：从“生坯”到“素坯”
核心目标：受控去除
脱脂的主要目标是从生坯中提取粘结剂，同时不引起任何膨胀、开裂或变形。
当粘结剂被去除时，它会在粉末颗粒之间留下一个孔隙网络。由此产生的部件被称为素坯，它具有很高的孔隙率，并且非常脆弱。
常见的脱脂方法
脱脂很少是单一的动作。正如参考资料所述，它通常涉及多个循环或方法来去除粘结剂系统的不同组成部分。
- 溶剂脱脂： 将生坯浸入溶剂浴中，溶解并浸出大部分粘结剂。这通常是第一步，为后续阶段创建开放的孔隙网络。
- 热脱脂： 在受控气氛的炉中缓慢加热部件。热量分解并蒸发剩余的粘结剂材料。这必须是渐进的，以防止快速的气体积聚，这可能会损坏部件。
- 催化脱脂： 该方法使用气态催化剂（通常是酸）在比热脱脂更低的温度下化学分解粘结剂。这可以显著加快过程。
与烧结的关键联系
为什么脱脂至关重要
烧结是最后的制造步骤，在此步骤中，素坯被加热到接近粉末熔点的温度。在此温度下，各个颗粒融合在一起，消除孔隙，并将部件致密化成最终的固体状态。
不当脱脂的后果
如果部件进入高温烧结炉时仍有任何残留的粘结剂，它会非常迅速地烧掉。
这种快速的排气会产生巨大的内部压力，导致起泡、开裂、变形甚至部件完全失效等严重缺陷。因此，彻底的脱脂过程是生产优质部件的必要条件。
您的脱脂策略的关键考虑因素
选择正确的脱脂策略完全取决于您的材料、部件几何形状和生产目标。
- 如果您的首要重点是复杂几何形状的部件完整性： 多阶段过程，例如结合溶剂和缓慢热脱脂，通常是防止应力和变形的最安全方法。
- 如果您的首要重点是大批量生产速度： 催化脱脂通常是最快的方法，但它需要兼容的粘结剂系统和专业设备。
- 如果您的首要重点是材料纯度： 您必须确保所选择的脱脂方法（尤其是溶剂）不会污染或与细金属或陶瓷粉末发生负面反应。
最终，对于任何希望将精确成形的粉末基部件转变为坚固、高性能最终产品的人来说，了解脱脂至关重要。
摘要表：
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 工艺目标 | 从“生坯”中去除临时粘结剂材料，形成多孔的“素坯”。 |
| 主要方法 | 溶剂脱脂、热脱脂、催化脱脂。 |
| 重要性 | 防止在最终烧结阶段出现起泡和开裂等缺陷。 |
| 结果 | 几何形状稳定的部件，准备进行高温致密化。 |
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