微流控芯片注塑模具V形槽的制备方法及其应用和微流控芯片的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109877404A(43)申请公布日2019.06.14(21)申请号201910185879.4(22)申请日2019.03.12(71)申请人清华大学天津高端装备研究院地址300000天津市东丽区东丽湖渡假区申请人清华大学(72)发明人李勇王志强钟昊孔全存刘国栋徐涛索轶平(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人刘兰(51)Int.Cl.B23H3/00(2006.01)B23H3/04(2006.01)B01L3/00(2006.01)B29C33/38(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图6页(54)发明名称微流控芯片注塑模具V形槽的制备方法及其应用和微流控芯片的制备方法(57)摘要本发明提供了一种微流控芯片注塑模具V形槽的制备方法及其应用和微流控芯片的制备方法，涉及微流控芯片制造领域，包括先提供具有圆锥形尖端的第三微细圆锥电极以将工件加工制得V形槽的主体轮廓，然后再进一步的将第三微细圆锥电极修整成圆锥高度和角度更小的第四尖端圆锥电极，以用于将V形槽的主体轮廓进一步修饰，得到底端圆角更小的V形槽。该制备方法缓解了现有技术中存在的缺乏一种高质量制造微流控芯片注塑模具V型槽的工艺的技术问题。CN109877404ACN109877404A权利要求书1/2页1.一种微流控芯片注塑模具V形槽的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)提供具有圆锥形尖端的第三微细圆锥电极，所述圆锥形尖端的高度为H3；(b)使用所述第三微细圆锥电极电解铣削工件，使所述工件形成底端圆角为R1的V形槽的主体轮廓；(c)在线加工所述第三微细圆锥电极成为第四尖端圆锥电极，使所述第四尖端圆锥电极的圆锥形尖端的高度H4＜H3；(d)使用所述第四尖端圆锥电极电解铣削所述V形槽的主体轮廓的底端，得到底端圆角为R2的V形槽，R2＜R1。2.根据权利要求1所述的微流控芯片注塑模具V形槽的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，先将第一圆柱电极在线加工成为直径为D3的第二微细圆柱电极，然后在线将第二微细圆柱电极加工成为所述第三微细圆锥电极；优选地，使用电解反拷加工或电火花反拷加工将所述第二微细圆柱电极加工成为所述第三微细圆锥电极；优选地，第三微细圆锥电极的电极直径D3为20～180μm；优选地，第三微细圆锥电极的圆锥角度为30°～180°；优选地，第三微细圆锥电极的圆锥高度H3为50～200μm。3.根据权利要求1所述的微流控芯片注塑模具V形槽的制备方法，其特征在于，第三微细圆锥电极电解铣削工件包括使用旋转的第三微细圆锥电极，在电压为V1的条件下对工件进行分层扫描电解加工，形成底端圆角为R1的V形槽的主体轮廓；所述分层扫描电解加工包括先单层扫描加工工件，然后再按照分层厚度c1逐层进给；优选地，第三微细圆锥电极的电极转速为300～1000r/min；优选地，第三微细圆锥电极分层扫描电解工件的扫描速度为180～360μm/s；优选地，第三微细圆锥电极与工件的加工间隙为10～50μm；优选地，分层厚度为c1为1～10μm；优选地，电压V1为6～12V；优选地，第三微细圆锥电极相对工件做的平面运动是直线运动；优选地，第三微细圆锥电极相对工件做的平面运动是曲线运动；优选地，第三微细圆锥电极的轴线与工件表面的法线平行；优选地，第三微细圆锥电极的轴线与工件表面的法线不平行。4.根据权利要求1所述的微流控芯片注塑模具V形槽的制备方法，其特征在于，利用线电极磨削加工第三微细圆锥电极得到第四尖端圆锥电极。5.根据权利要求1所述的微流控芯片注塑模具V形槽的制备方法，其特征在于，第四尖端圆锥电极电解铣削所述V形槽的主体轮廓的底端包括使用旋转的第四尖端圆锥电极，在电压为V2的条件下对所述V形槽的主体轮廓的底端进行分层扫描电解加工，形成底端圆角为R2的V形槽；其中V2＜V1；所述分层扫描电解加工包括先单层扫描所述V形槽的主体轮廓的底端，然后再按照分层厚度c2逐层进给；c2<c1；优选地，第四尖端圆锥电极的电极转速为300～1000r/min；优选地，第四尖端圆锥电极分层扫描电解所述V形槽的主体轮廓的底端的扫描速度为2CN109877404A权利要求书2/2页50～150μm/s；优选地，第四尖端圆锥电极与所述V形槽的主体轮廓的底端的加工间隙为10～30μm；优选地，分层厚度为c2为0.5～1μm；优选地，电压V2为4～8V。6.根据权利要求1-5中任一项所述的微流控芯片注塑模具V形槽的制备方法，其特征在于，微流控芯片注塑模具V形槽的底端圆角为锐角、直角或者钝角。7.根据权利要求1-5中任一项所述的微流控芯片注塑模具V形槽的制备方法，其特征在于，所述工件的材料包括导电的金属；优