控制。
[0042]一旦模具被平滑，其放置在聚对二甲苯沉积室中，其中受控的厚度(例如，20μπι)的聚合物(例如，聚对二甲苯C)沉积在表面上。在聚对二甲苯沉积之后，夹住所得管状结构的末端，以将每个末端的蜡暴露于外侧环境。固定装置可用于精确修剪。然后将结构放置在丙酮或另一其他适当的溶剂中，以从内侧溶解掉蜡模具。在丙酮中24-48小时的浸泡时间之后，仅保留聚对二甲苯外层。
[0043]不像其他管制造方法，如本文所描述的3D打印容易实现几乎任何形状、直径和路线的管的生产。图1Β图解了单个支架140如何可用于在单批次操作中产生多个管，而不需要另外处理。用于单个管的模具150每个可通过产生流体连接器的模具区段170锚定至支架160。在制造之后的使用中，流体连接器用于将管区段连接至导管(例如，另一管区段)。流体连接器可具有特定的横截面几何形状(例如，椭圆形、多边形等)，以将管对准并连接至临近的导管。
[0044]连接器部分通常具有比管更宽的直径，其用于将附着点稳固至支架160，和在一些实施方案中，模具区段170发光(flare)，其中它们连接至支架160，以便增加与支架接触的表面积并且使模具进一步稳固，从而避免制造期间意外移除模具。发光的区段可以是或可以不是成品管的一部分；即，其可从连接器切除或呈现为其一部分。例如，当管连接至另一导管时，圆锥形发光的连接器部分可提供应力消除。
[0045]在聚合物施加和固化之后，所得聚合物管可从支架160切掉，并且可去除每个管的远端以暴露内腔。管可在该点经受溶剂的作用，但是在一些实施方案中，这发生时，模具170仍粘附至支架160，其对抗去除模具150的溶剂的作用(并且这样可被重复使用)。用于管产生的蜡打印方法以最小的人工处理和制造提供高度精确的管结构。
[0046]3.固体歧管的管制造方法
[0047]本发明可用于形成具有内部流体通路的固体歧管。固体歧管对于一些微流体构造是关键的(例如，可由可交换的流体-通路组件组装的模块设计)，更常见的是提供了增加的管强度、易于处理，和易于组件集成。利用蜡打印技术的柔性，可以制备几乎任何构造的歧管。代表性的制造顺序显示在图2中。首先，打印、模塑或以其他方式制造具有内部腔210的蜡模具200。在腔210中，打印与期望的管构造(一种或多种)215对应的蜡结构。接下来，用构建歧管的液体形式的材料，例如，可固化的聚合物材料，比如聚对二甲苯、硅氧烷或环氧树脂填充腔210。在材料215固化(例如，通过暴露于光化辐射或电子束，或简单地通过使其干燥和硬化)之后，从最终的结构去除蜡，以产生包含与蜡结构215互补的内部微流体通道的固体歧管230。可通过将其加热至蜡的熔点并且使得流出歧管(如果需要，通过空气喷射的帮助)，或通过经受蜡的溶剂从歧管230去除蜡。交联的歧管越多，溶剂的使用范围越大，因为较少的溶剂将损害完全交联的聚合物。初始蜡模具215可包含另外的结构特征(针、缝隙、凹槽、局部管、沟槽等)以帮助在组件集成期间对准和与具有临近的组件的管组连接。
[0048]4.支管歧管的管制造方法
[0049]如图3中阐释的，可产生支管歧管以合并许多连接以及减少流体连接需要的空间。在代表性的制造顺序中，模塑或打印具有沿着多个流体通路延伸的蜡模具300。优选地，如上所述使蜡模具300的表面平滑。接下来，将蜡模具涂布聚合物，比如聚对二甲苯，以形成涂布的结构310。最后，加热或溶解掉蜡模具，留下符合模具300限定的流体通路的聚对二甲苯管 320。
[0050]上文描述了本发明的各种实施方案。但是，对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可使用引入本文公开构思的其他实施方案。因此，以上说明书旨在仅仅是示意说明性的而不是限制性的。
【主权项】
1.一种形成管状聚合物结构的方法，所述方法包括下述步骤: 形成符合流体途径设计的凸起模具，所述模具由可溶于溶剂的材料形成； 在所述模具上沉积聚合物涂层，以形成涂布的结构，聚对二甲苯不受暴露于所述溶剂的影响；和 通过使所述涂布的结构经受所述溶剂而原位去除所述模具。2.权利要求1所述的方法，其中所述材料是蜡。3.权利要求1所述的方法，其中所述材料是热塑性塑料。4.权利要求1所述的方法，其中所述聚合物是聚对二甲苯。5.权利要求1所述的方法，其中所述模具通过3D打印形成。6.权利要求2所述的方法，其中所述模具形成支承蜡块，和进一步包括使所述支承蜡块而不是蜡模具溶解的步骤。7.权利要求1所述的方法，其中在所述聚合物沉积之前，所述模具经历平滑处理。8.权利要求7所述的方法，其中所述平滑处理包括使溶剂蒸汽在所述模具上经过。9.权利要求7所述的方法，其中所述平滑处理包括在所述模具上旋涂和烘烤光刻胶。10.权利要求7所述的方法，其中所述平滑处理包括在模具上喷涂聚乙烯醇。11.权利要求1所述的方法，其进一步包括修剪管状聚合物结构的一个或多个末端以暴露其内腔。12.—种形成管状聚合物结构的方法，所述方法包括下述步骤: 形成符合流体途径设计的凸起模具； 在所述模具上沉积聚合物涂层，以形成涂布的结构;和 通过将所述涂布的结构加热至足够熔化所述模具而不损伤所述聚合物的温度而原位去除所述模具。13.权利要求12所述的方法，其中所述材料是蜡。14.权利要求12所述的方法，其中所述材料是热塑性塑料。15.权利要求12所述的方法，其中所述聚合物是聚对二甲苯。16.权利要求12所述的方法，其中所述模具通过3D打印形成。17.权利要求12所述的方法，其进一步包括修剪所述管状聚合物结构的一个或多个末端以暴露其内腔。18.一种形成聚对二甲苯歧管结构的方法，所述方法包括下述步骤: 形成具有腔的模具和在其中的与一个或多个流体通路互补的支架，所述模具和所述支架由可溶于溶剂的材料形成； 用聚合物填充所述腔和使所述聚合物硬化，所述聚合物不受暴露于所述溶剂的影响；和 通过使所述模具经受溶剂而原位去除包括支架的模具。19.权利要求18所述的方法，其中在所述腔中形成对准特征。20.权利要求18所述的方法，其中在所述聚合物硬化之后，用不溶解所述聚合物的溶剂来溶解所述模具。21.权利要求18所述的方法，其中在所述聚合物硬化之后，在不损伤所述聚合物的温度下熔化所述模具。22.权利要求18所述的方法，其中所述聚合物是聚对二甲苯。23.—种形成管状聚合物结构的方法，所述方法包括下述步骤: 使丝线弯曲，以符合流体途径设计； 在所述丝线上沉积聚合物涂层;和 在不紧靠所述聚合物拉拔丝线的情况下原位去除所述丝线。24.权利要求23所述的方法，其中所述丝线是铜和所述去除步骤包括通过将涂布的丝线暴露于蚀刻剂来蚀刻掉所述丝线。25.权利要求24所述的方法，其中所述蚀刻剂是氯化铁(ferritechloride)。26.权利要求23所述的方法，其中所述丝线由熔点比所述聚合物的熔点更低的金属制成。27.权利要求23所述的方法，其中所述丝线是菲尔德金属。28.权利要求23所述的方法，其中所述聚合物是聚对二甲苯。29.权利要求23所述的方法，其进一步包括在所述沉积步骤之前丝线的横截面成形的步骤。
【专利摘要】通过产生符合流体途径设计的凸起模具，在模具上沉积聚合物涂层，和在不紧靠聚合物拉拔丝线的情况下原位去除模具产生管状聚合物结构。
【IPC分类】B29C33/00, B81C99/00
【公开号】CN105473300
【申请号】CN201480026069
【发明人】詹森·施, 安德鲁·邓恩, C·刘, 布兰登·科里
【申请人】詹森·施, 安德鲁·邓恩, C·刘, 布兰登·科里
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年5月8日
【公告号】CA2911180A1, EP2994285A1, US20140332997, WO2014182878A1