一種用于制作聚合物微針的設備的制作方法

本發明涉及聚合物微針技術領域，具體涉及一種用于制作聚合物微針的設備。

背景技術：

目前，微針的制備方法大概分為澆鑄法、拉伸法、微機床加工法、光刻蝕法、離心延伸制針法、涂布載藥、擠出壓印法、電場法、3D打印法。

澆鑄法制作聚合物微針工藝中，需要將基質熔體/流體注入模具。模具硅膠、樹脂等材料制作的模具被應用于許多行業，比如精密器械的翻模，汽車輪胎模具，PU樹脂、不飽和樹脂、玻璃、水晶、蠟燭等工藝品的模具，塑膠玩具禮品文具等很多行業的模具制造。微針模具通常具有微小的凹部和較高縱橫比，如因空氣、表面張力、而無法趕走空氣，會產生無法形成微針的部分的技術問題。尤其使用澆注法制作表面帶有凸起的精密器件的過程中，使用的溶液比較粘稠，不容易進入到模具的微孔中，而且澆注過程中難免產生氣泡且在固化過程中氣泡不容易排除，而氣泡的存在在一定程度上會影響器件的質量。

因此，需要提供一種用于制作聚合物微針的設備，設有涂布單元和干燥單元，涂布單元中通過在模具下方設置真空抽板與真空泵連接，而使模具內部始終保持負壓狀態，從而達到使高粘度液體流入模具微孔，液體除氣的目的，從而提高模具制作的產品質量。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種用于制作聚合物微針的設備，涂布單元中通過在模具下方設置真空抽板與真空泵連接，而使模具內部始終保持負壓狀態，從而達到使高粘度液體流入模具微孔，液體除氣的目的，從而提高模具制作的產品質量，干燥單元設置干燥箱，快速均勻地干燥經涂布單元成型的聚合物微針。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種用于制作聚合物微針的設備，包括涂布單元、干燥單元、真空泵和傳輸機構；所述傳輸機構包括傳送帶和用于驅動傳動帶的傳送電機，所述傳送帶上固定設有真空抽板固定架，所述真空抽板固定架上固定設有真空抽板，所述真空抽板與真空泵通過管路連通連接；所述真空抽板上方設置涂布單元，所述涂布單元包括涂布基片和用于注液到涂布基片表面的注液裝置；所述真空抽板上方設置用于干燥涂布基片的干燥單元，所述干燥單元包括干燥箱和均流罩，所述均流罩設置在干燥箱內，所述干燥箱的頂部固定設有進風口，所述進風口與風機連接。

優選地，所述涂布單元還包括用于將涂布基片上的溶液刮平的刮板、滑軌、余液收集管、清洗水槍和排水槽，所述涂布基片鋪設在真空抽板上，所述注液裝置和刮板可在滑軌上滑動，所述真空抽板的一端固定設置余液收集管和清洗水槍，所述清洗水槍的下方固定設置排水槽。所述余液收集管用于回收刮涂后殘留的溶液；所述清洗水箱用于沖洗刮板表面黏附的溶液。所述注液裝置與儲液罐連接。

優選地，所述真空抽板包括面板和盤體，所述面板的邊緣與盤體密封固接，所述面板上設有陣列排布的抽真空微孔，所述抽真空微孔的直徑為0.3mm-2mm，相鄰抽真空微孔的距離為0.5mm-5mm；所述盤體上設有相互連通的通氣道并與抽真空微孔連接，所述通氣道與真空泵相連接，所述真空抽板3的面板上放置涂布基片，所述涂布基片、真空抽板與真空泵之間形成真空區域的絕對真空度為70kpa到101kpa(相對真空度為-70kpa到-101kpa)。所述真空泵持續抽真空，保證在涂布過程中，使真空抽板內部始終保持負壓狀態，從而達到使高粘度液體流入涂布基層的凹形圖案孔中，除去高粘度液體中的氣體，從而提高產品制作效率且使做出的產品材質飽滿。

優選地，所述涂布基片的表面設有凹形圖案，所述凹形圖案為基底直徑或邊長小于1mm且大于0.01mm的倒錐形圖案，所述涂布基片的厚度為0.3mm-3mm；所述涂布基片具有柔軟性、透氣性和不透水性，材質為硅橡膠或聚氨酯類材料。

優選地，所述干燥單元的底部設有排風孔，所述干燥單元的送風溫度為度-60度，所述干燥單元進風口到達涂布基片表面的風速為0.2m/s-2m/s。

優選地，所述傳送帶上至少有兩個真空抽板固定架。真空抽板固定架上設置真空抽板，真空抽板上設置涂布基層，完成涂布和干燥的過程。

優選地，所述注液裝置的注液嘴不少于一個，且并排設置。多個注液嘴能保證注液的速度。儲液罐、注液嘴以及液體驅動裝置之間通過管線連接，注液嘴通過固定器固定在三維移動機構上，注液嘴能夠X、Y、Z三個方向移動。

優選地，所述注液裝置和刮板的高度可調。刮板固定在滑軌上，能夠X方向移動。注液裝置和刮板的高度可調，保證注液裝置的注液嘴以及刮板的下邊緣接觸到涂布基片的上表面。

優選地，該設備還包括控制系統，所述控制系統與真空泵、傳動電機、風機、注液裝置、刮板、沖洗水槍和余液收集管電連接。控制系統控制協調真空泵、傳動電機、風機、注液裝置、刮板、沖洗水槍和余液收集管的操縱和運轉。

優選地，該設備還包括顯示系統，所述顯示系統與控制系統連接，用于接收和顯示控制系統的數據和信息；通過顯示系統的設置控制真空泵、傳動電機、風機、注液裝置、刮板、沖洗水槍和余液收集管的運動。

本發明的有益效果如下：

本發明的一種用于制作聚合物微針的設備由于采用了以上技術方案，設有涂布單元和干燥單元，涂布單元中通過設置真空抽板與真空泵連接，而使設備始終保持負壓狀態，從而達到使高粘度液體流入涂布基層的倒錐形圖案中，液體除氣的目的，從而提高聚合物微針的產品質量，干燥單元設置干燥箱，快速均勻地干燥經涂布單元涂布好的涂布基層上的聚合物微針。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1示出本發明的一種用于制作聚合物微針的設備的整體結構示意圖。

圖2示出本發明的一種用于制作聚合物微針的設備的涂布單元結構示意圖。

圖3示出本發明的一種用于制作聚合物微針的設備的干燥單元結構示意圖。

圖4示出本發明的一種用于制作聚合物微針的設備的干燥單元的風向示意圖。

圖中各標記如下：1涂布單元，101滑軌，102注液裝置，103刮板，104余液收集管，105清洗水槍，106排水槽，107涂布基片，2干燥單元，201進風口，202干燥箱，203均流罩，204排風孔，3真空抽板，4真空抽板固定架，5傳送帶，6傳送電機，7真空泵，8控制系統，9顯示系統

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明，下面結合優選實施例和附圖對本發明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發明的保護范圍。

如圖1-圖4所示，一種用于制作聚合物微針的設備，包括涂布單元1、干燥單元2、真空泵7和傳輸機構；所述傳輸機構包括傳送帶5和用于驅動傳動帶5的傳送電機6，所述傳送帶5上固定設有真空抽板固定架4，所述傳送帶5上至少有兩個真空抽板固定架4。所述真空抽板固定架4上固定設有真空抽板3，所述真空抽板3與真空泵7通過管路連通連接。

所述真空抽板3上方設置涂布單元1，所述涂布單元1包括涂布基片107、用于注液到涂布基片107表面的注液裝置102和用于將涂布基片107上的溶液刮平的刮板103；所述注液裝置102的注液嘴不少于一個，且并排設置。所述涂布單元1還包括滑軌101、余液收集管104、清洗水槍105和排水槽106，所述涂布基片107鋪設在真空抽板3上，所述注液裝置102和刮板103可在滑軌101上滑動，所述真空抽板3的一端固定設置余液收集管104和清洗水槍105，所述清洗水槍105的下方固定設置排水槽106。所述注液裝置102和刮板103的高度可調。

所述注液裝置102、刮板103、余液收集管104、清洗水槍105和排水槽106的控制都是可以獨立控制。也就是說注液裝置注液后，可以不實行刮涂、余液收集、清洗和排水功能，直接進入干燥流程。

所述真空抽板3上方設置用于干燥涂布基片107的干燥單元2，所述干燥單元2包括干燥箱202和均流罩203，所述均流罩203設置在干燥箱202內，所述干燥箱202的頂部固定設有進風口201，所述進風口201與風機連接。所述干燥單元2的底部設有排風孔204，所述干燥單元2的送風溫度為4度-60度，所述干燥單元2進風口201到達涂布基片107表面的風速為0.2m/s-2m/s。

所述真空抽板3包括面板和盤體，所述面板的邊緣與盤體密封固接，所述面板上設有陣列排布的抽真空微孔，所述抽真空微孔的直徑為0.3mm-2mm，相鄰抽真空微孔的距離為0.5mm-5mm；所述盤體上設有相互連通的通氣道并與抽真空微孔連接，所述通氣道與真空泵7相連接，所述真空抽板3的面板上放置涂布基片107，所述涂布基片107、真空抽板3與真空泵7之間形成真空區域的絕對真空度為70kpa到101kpa(相對真空度為-70kpa到-101kpa)。

所述涂布基片107的表面設有凹形圖案，所述凹形圖案為基底直徑或邊長小于1mm且大于0.01mm的倒錐形圖案，所述涂布基片107的厚度為0.3mm-3mm；所述涂布基片107具有柔軟性、透氣性和不透水性，材質為硅橡膠或聚氨酯類材料。

該設備還包括控制系統8和顯示系統9，所述控制系統8與真空泵7、傳動電機6、風機、注液裝置102、刮板103、沖洗水槍105和余液收集管104電連接。所述顯示系統9與控制系統8連接，通過顯示系統9的設置控制真空泵7、傳動電機6、風機、注液裝置102、刮板103、沖洗水槍105和余液收集管104的運動。

本發明設備的微針制作工藝流程：

首先將配制好的溶液灌注到儲液罐中，在顯示系統9的用戶界面設置工藝參數。將涂布基片107放在真空抽板3上，開啟真空泵7使涂布基片107吸附在真空抽板3上。開啟注液裝置102，注液裝置102的注液嘴開始在涂布基片107上注液；開啟刮板103，開始刮涂涂布基片107上表面的溶液；開啟余液回收管104回收刮涂后的殘留溶液；開啟沖洗水槍105，沖洗刮板103上的殘留溶液，沖洗后的殘留溶液進入排水槽106排出。

涂布后的涂布基片107在真空抽板3的帶動下，由傳送帶5傳送到干燥單元2的干燥箱202內，開啟風機，風機的風由進風口201經均流罩203送風至涂布基片107上，由干燥單元2底部的排風孔204排出，送風溫度為4度-60度，到達涂布基片107表面的風速為0.2m/s-2m/s。

干燥后的涂布基片107從真空抽板3上移走，真空吸板3回到初始位置，重復上述過程。

顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。