一种带金属电极塑胶注塑成型微流控制作工艺

技术领域

本发明涉及带电极微流控技术领域，尤其涉及一种带金属电极塑胶注塑成型微流控制作工艺。

背景技术

微流控芯片可实现大型、多功能生化分析实验室的主要功能，凭借其微型化、低消耗、快速分析和自动化等优势，在疾病诊断、食品安全、疫情控制、环境监测等领域广泛应用。微流控芯片在结构上，需要形成封闭的微/纳通道，以实现混合、反应、分离等过程。

目前国内市场带电极微流控的量产品还是空白，主要是实验室和科研机构的胶式片电极。另外，虽然有国外的玻璃类带薄膜电极类产品，但因为都是使用的半导体制作技术，所以周期太长，购买成本也非常高。在我国人口基数大，使用基数多为前提下，面对临床检验和体外诊断的应用方面，存在着时效和成本两大问题点。

发明内容

本发明公开一种带金属电极塑胶注塑成型微流控制作工艺，旨在解决背景技术中提出的虽然有国外的玻璃类带薄膜电极类产品，但因为都是使用的半导体制作技术，所以周期太长，购买成本也非常高。在我国人口基数大，使用基数多为前提下，面对临床检验和体外诊断的应用方面，存在着时效和成本两大问题点的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种带金属电极塑胶注塑成型微流控制作工艺，具体包括以下步骤：

S1：按工件结构，制作注塑成型微流控模具和金属电极镶嵌机构；

S2：事先把金属针电极植入到镶嵌机构固定座；

S3：将微流控模具装夹上注塑机，打开前后模；

S4：按金属电极镶嵌机构位置，把电极固定座放入模具内；

S5：合模开始注射树脂；

S6：冷却成型；

S7：开模，取出产品；

S8：更换下一轮电极镶件，连续成型；

S9：对外形带电极处，进行丝印导电薄膜线路图；

S10：带电极微流控基片和盖片封装。

通过利用传统的注塑成型工艺和微注塑成型工艺可以达到快速且批量的在塑胶微流控内封装金属类电极，制作周期短，能够极大程度减少带电极微流控的加工时间和成本。

在一个优选的方案中，所述金属针为钨针、钛针或铜针中的任意一种，所述微流控模具的模具基板为硅、石英、玻璃或金属材料中的任意一种。

通过可以用多种金属针和多种模具基板的材料，可以利用多种材料对带电极微流控基片进行制备，提高原材料的多样性。

在一个优选的方案中，所述S1和S2步骤中，通过电火花放电对工件进行加工，将工具的金属电极与工件被加工表面之间按照预设的间隙植入到镶嵌机构固定座；加载脉冲电源至金属电极与工件之间，使得金属电极与工件之间产生脉冲性火花放电。

在一个优选的方案中，所述S7步骤中的开模包括有顶针、顶出底板与固定板组成的顶出机构，其中，所述顶针一端具有顶出面，所述顶针的另一端穿设所述固定板后固定连接在所述顶出底板上，所述固定板与所述顶出底板固定连接。

通过设置有顶针、顶出底板与固定板组成的顶出机构，在对模具进行脱模时，可以利用挤压顶针的方法，通过顶出底板将模具进行顶出，可以达到快速脱模的效果。

在一个优选的方案中，所述S6步骤中的冷却成型为冷却保压处理，所述冷却保压处理包括多段保压，确认注塑原料接口成型和浇口封闭时间，保压要在浇口封闭时结束，保压30-50mim，所述S5步骤中的树脂为丙烯酰胺布田烯苯乙烯、聚碳酸酯、高冲击聚苯乙烯或热塑性聚氨酯中的任意一种。

通过设置有冷却保压处理操作，在对模具进行冷压成型时，通过确认注塑原料接口成型和浇口封闭时间，对模具进行保压，可有效提高模具的均匀的成型技术，提高成型质量。

由上可知，一种带金属电极塑胶注塑成型微流控制作工艺，具体包括以下步骤：

S1：按工件结构，制作注塑成型微流控模具和金属电极镶嵌机构；

S2：事先把金属针电极植入到镶嵌机构固定座；

S3：将微流控模具装夹上注塑机，打开前后模；

S4：按金属电极镶嵌机构位置，把电极固定座放入模具内；

S5：合模开始注射树脂；

S6：冷却成型；

S7：开模，取出产品；

S8：更换下一轮电极镶件，连续成型；

S9：对外形带电极处，进行丝印导电薄膜线路图；

S10：带电极微流控基片和盖片封装。本发明提供的带金属电极塑胶注塑成型微流控制作工艺具有通过利用传统的注塑成型工艺和微注塑成型工艺可以达到快速且批量的在塑胶微流控内封装金属类电极，制作周期短，能够极大程度减少带电极微流控的加工时间和成本，具有制作周期短、加工成本低、结构设计灵活性高等优势，从而加速微流控技术的研究和实际应用的技术效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种带金属电极塑胶注塑成型微流控制作工艺的整体流程图。

图2为本发明提出的一种带金属电极塑胶注塑成型微流控制作工艺的带电极微流控基片的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明公开的一种带金属电极塑胶注塑成型微流控制作工艺主要应用于带电极微流控制备成本高且周期长的场景。

参照图1和图2，一种带金属电极塑胶注塑成型微流控制作工艺，具体包括以下步骤：

S1：按工件结构，制作注塑成型微流控模具和金属电极镶嵌机构；

S2：事先把金属针电极植入到镶嵌机构固定座；

S3：将微流控模具装夹上注塑机，打开前后模；

S4：按金属电极镶嵌机构位置，把电极固定座放入模具内；

S5：合模开始注射树脂；

S6：冷却成型；

S7：开模，取出产品；

S8：更换下一轮电极镶件，连续成型；

S9：对外形带电极处，进行丝印导电薄膜线路图；

S10：带电极微流控基片和盖片封装；

通过利用传统的注塑成型工艺和微注塑成型工艺可以达到快速且批量的在塑胶微流控内封装金属类电极，制作周期短，能够极大程度减少带电极微流控的加工时间和成本，具有制作周期短、加工成本低、结构设计灵活性高等优势，从而加速微流控技术的研究和实际应用的技术效果。

参照图1和图2，在一个优选的实施方式中，金属针为钨针、钛针或铜针中的任意一种。

参照图1和图2，在一个优选的实施方式中，微流控模具的模具基板为硅、石英、玻璃或金属材料中的任意一种；

通过可以用多种金属针和多种模具基板的材料，可以利用多种材料对带电极微流控基片进行制备，提高原材料的多样性。

参照图1和图2，在一个优选的实施方式中，S1和S2步骤中，通过电火花放电对工件进行加工，将工具的金属电极与工件被加工表面之间按照预设的间隙植入到镶嵌机构固定座；加载脉冲电源至金属电极与工件之间，使得金属电极与工件之间产生脉冲性火花放电；

植入速度块，并且植入稳定性高。

参照图1和图2，在一个优选的实施方式中，S7步骤中的开模包括有顶针、顶出底板与固定板组成的顶出机构，其中，顶针一端具有顶出面，顶针的另一端穿设固定板后固定连接在顶出底板上，固定板与顶出底板固定连接；

通过设置有顶针、顶出底板与固定板组成的顶出机构，在对模具进行脱模时，可以利用挤压顶针的方法，通过顶出底板将模具进行顶出，可以达到快速脱模的效果。

参照图1和图2，在一个优选的实施方式中，S6步骤中的冷却成型为冷却保压处理，冷却保压处理包括多段保压，确认注塑原料接口成型和浇口封闭时间，保压要在浇口封闭时结束，保压30-50mim；

通过设置有冷却保压处理操作，在对模具进行冷压成型时，通过确认注塑原料接口成型和浇口封闭时间，对模具进行保压，可有效提高模具的均匀的成型技术，提高成型质量。

参照图1和图2，在一个优选的实施方式中，S5步骤中的树脂为丙烯酰胺布田烯苯乙烯、聚碳酸酯、高冲击聚苯乙烯或热塑性聚氨酯中的任意一种。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。