本實用新型涉及微流控領域,尤其涉及微流控產(chǎn)品研發(fā)制造,具體涉及一種微流控用PDMS微閥隔膜的澆鑄成型模具。
背景技術:
制作微流控生物芯片用的微閥隔膜一般為聚二甲基硅氧烷(PDMS)微閥薄膜,即:微流控生物芯片采用PDMS微閥薄膜經(jīng)成型刀模沖切的方法制作而成。目前采用的PDMS微閥薄膜如圖1所示,這種微流控生物芯片用PDMS微閥薄膜的缺點是:在同一片微閥薄膜上,微閥薄膜的厚度為單一厚度,這種情況影響生物芯片閥體受控阻隔液流功能的靈敏度。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足,提供一種外形不再是單一厚度的微流控用PDMS微閥薄膜,比如,可根據(jù)功能需要把微流控用PDMS微閥隔膜制作成中間薄邊緣厚的外形,如圖2所示,或是,制作成中間厚邊緣薄的形狀,如圖3所示,也可以是其他滿足微流控微閥控制功能需求的不同形狀。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供了一種微流控用PDMS微閥隔膜的澆鑄成型模具,在一個實施例中,所述澆鑄成型模具包括:型腔模板、型腔蓋板及緊固連接件;其中,所述型腔模板,用于PDMS微閥隔膜外輪廓成型;所述型腔蓋板,位于所述型腔模板的上方,用于封閉所述型腔模板;所述緊固連接件,用于將所述型腔模板和所述型腔蓋板合模,組成澆鑄成型模具。
在一個實施例中,所述型腔模板包括:
型腔,用于PDMS微閥隔膜外輪廓成型的空腔部分;
內(nèi)澆道,用于澆鑄時液體流向所述型腔的通道;
排氣孔,用于澆鑄時排除所述型腔中的氣體;
緊固連接件孔,所述緊固連接件通過緊固連接件孔將所述型腔模板和所述型腔蓋板合模。
在一個實施例中,所述型腔蓋板包括:
分型面,位于所述型腔板的一側,用于封閉所述型腔模板上的型腔;
澆口,用于澆鑄時的進液口;
緊固連接件過孔,所述緊固連接件通過緊固連接件過孔將所述型腔模板和所述型腔蓋板合模。
優(yōu)選地,所述緊固連接件為緊固螺釘。
進一步優(yōu)選地,所述緊固連接孔為螺紋孔。
進一步優(yōu)選地,所述緊固連接件過孔為緊固螺釘過孔。
優(yōu)選地,所述澆鑄成型模具的材料為銅合金或鋁合金。
優(yōu)選地,所述型腔內(nèi)部表面粗糙度達到鏡面級。
本實用新型提供的一種微流控用PDMS微閥隔膜的澆鑄成型模具,可以制備微流控微閥控制功能需求的不同形狀PDMS微閥隔膜,且該模具結構簡單、易于加、成本低,可批量化生產(chǎn)。
附圖說明
以下,結合附圖來詳細說明本實用新型的實施方案,其中:
圖1為目前現(xiàn)有技術采用的PDMS微閥薄膜示意圖;
圖2為中間薄邊緣厚的PDMS微閥薄膜的示意圖;
圖3為中間厚邊緣薄的PDMS微閥薄膜的示意圖;
圖4(a)為澆鑄成型模具結構示意圖一;
圖4(b)為澆鑄成型模具結構示意圖二。
圖5(a)為微流控芯片的示意圖;
圖5(b)為微流控芯片的剖視圖及局部放大圖。
具體實施方式
下面通過附圖和具體的實施例,對本實用新型進行進一步的說明,但應當理解為這些實施例僅僅是用于更詳細說明之用,而不應理解為用以任何形式限制本實用新型,即并不意于限制本實用新型的保護范圍。
為解決當前使用的微閥薄膜厚度為單一厚度,影響生物芯片閥體受控阻隔液流功能的靈敏度的問題,本實用新型實施例提供一種微流控用PDMS微閥薄膜的澆鑄成型模具,可以根據(jù)微流控微閥控制功能需求,制備外形不再是單一厚度的不同形狀的PDMS微閥薄膜。
圖4(a)為本實用新型提供的澆鑄成型模具結構示意圖一,由圖4(a)所示,微流控用PDMS微閥薄膜的澆鑄成型模具包括型腔模板1、型腔蓋板2及緊固連接件2;其中,
型腔模板1,用于PDMS微閥隔膜外輪廓成型;
型腔蓋板2,位于型腔模板1的上方,用于封閉型腔模板1;
緊固連接件3,至少一個,用于將型腔模板1和型腔蓋板2合模,即至少一個緊固連接件3將型腔模板1和型腔蓋板2連接起來,組成澆鑄成型模具。
具體地,在一個實施例中,圖4(b)為澆鑄成型模具結構示意圖二,由圖4(b)所示,型腔模板1為澆鑄成型模具的主體部分,用于PDMS微閥隔膜外輪廓成型的制備,其上面加工有型腔11、內(nèi)澆道12、排氣孔13和緊固連接件孔14。其中,
型腔11,具有至少一個,用于PDMS微閥隔膜外輪廓成型的空腔部分。內(nèi)澆道12,具有至少一個內(nèi)澆道,當澆鑄時,液體通過內(nèi)澆道12流向型腔11的通道。排氣孔13,具有至少一個,與型腔11間隔排列,當澆鑄時,用于排除型腔11中存在的氣體。緊固連接件孔14,與緊固連接件3的個數(shù)相對應,緊固連接件3通過緊固連接件孔14將型腔模板1和型腔蓋板2連接起來,進行合模處理,組成澆鑄成型模具。
由圖4(b)所示,型腔蓋板2位于型腔模板1的上方,用于封閉型腔模板1,組成澆鑄成型模具。其結構中包括分型面21、澆口22及緊固連接件過孔23。其中,
分型面21,位于型腔蓋板2的一側,用于封閉型腔模板上1的型腔11。澆口22,具有至少一個,用于澆鑄時的進液口,即澆鑄時,液體通過澆口22進入澆鑄成型模具中的內(nèi)流道12,然后再流向型腔12內(nèi)。緊固連接件過孔23,緊固連接件3通過緊固連接件過孔23將型腔模板1和型腔蓋板2連接起來,進行合模處理,組成澆鑄成型模具。
可選地,緊固連接件3為緊固螺釘,緊固連接孔14為螺紋孔,緊固連接件過孔23為緊固螺釘過孔,即緊固連接件過孔23其內(nèi)部含有螺紋。
本實用新型實施例是一套針對微流控用PDMS微閥隔膜的澆鑄成型模具,該模具要求工作溫度能在120℃長期使用,使用期間型腔內(nèi)不能銹蝕,模具材料易于加工中心加工,如,選取材料為金屬銅合金或鋁合金材料,另外需指出的是,型腔內(nèi)部的表面需要在加工后表面光潔度好,如:型腔內(nèi)部的表面的粗糙度要達到鏡面級。
用緊固連接件3將型腔模板1和型腔蓋板2連接起來,進行合模處理,組成澆鑄成型模具,效果圖如圖4(a)所示。其使用方法為:把混合均勻的PDMS單體與交聯(lián)劑吸入注射器針管,在真空箱中去除氣泡,取出后定量,從每個澆口22中進行注射,水平放入真空恒溫箱在80℃~100℃條件下,恒溫1-2小時,使PDMS固化成型。將制備的PDMS微閥隔膜應用在微流控芯片中,如圖5(a)和圖5(b)所示,其中,圖5(a)為微流控芯片的示意圖,而圖5(b)為微流控芯片的剖視圖及局部放大圖,可以看出,PDMS微閥隔膜4位于微通道5的上部,通過閥外力控制微通道5的通斷,進而控制微流體在微流控芯片中的流通和阻斷。
本實用新型實施例提供的了一種微流控用PDMS微閥隔膜的澆鑄成型模具,可以根據(jù)微流控閥控制需求,制備不同形狀的PDMS微閥隔膜,且該模具結構簡單,易于加工,成本低,可批量化生產(chǎn)。
盡管本實用新型已進行了一定程度的描述,明顯地,在不脫離本實用新型的精神和范圍的條件下,可進行各個條件的適當變化??梢岳斫?,本實用新型不限于所述實施方案,而歸于權利要求的范圍,其包括所述每個因素的等同替換。例如,本實用新型中所述液體前驅體可以是多種物質的混合,其目的是達到更好的包覆作用。
以上所述的具體實施方式,對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已,并不用于限定本實用新型的保護范圍,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。