[发明专利]一种立体螺旋玻璃微通道制造方法

说明书

本发明公开了一种立体螺旋玻璃微通道制造方法，先将玻璃原材料制成毫米级尺度的玻璃毛细管；然后对玻璃毛细管加热，加热到亚融化状态下保持温度，将玻璃毛细管一段固定，另一端通过螺旋推进的方式进行拉伸，拉伸轨迹为螺旋线，拉伸方向与螺旋线相切，拉伸速度及加热温度根据拉伸过程调节，拉伸过程中，对正在细化的玻璃管道进行约束以保证螺旋线的螺距和直径。本发明一种立体螺旋玻璃微通道制造方法，以玻璃毛细管为材料，采用亚融化状态下进行约束螺旋拉伸方法，可制造出直径50微米以下的立体螺旋玻璃微通道。

技术领域

本发明涉及一种玻璃微通道制造方法，特别涉及一种立体螺旋玻璃微通道制 造方法。

背景技术

在微化工和微生物医学研究领域，内径尺度在50微米以下的微通道可以用 作微反应器和混合器，类型一般有多排多通道和多排单通道等，多排多通道有多 个接入和接出端口，一般用于多种成分的快速混合反应，多排单通道由一进一出 二个端口，一般用于二组成分反应或多组成分逐个顺序加入反应，多排多通道和 多排单通道都可以采用刻蚀、酸蚀、热熔、键合制作，在工艺复杂性，内通道粗 糙度、耐压及密闭性方面要求很高。

由于微米级尺度的微管道极易碎裂，特别是要求大长度与小空间，手工拉伸 无法控制微小的尺度及力量，即无法制造。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种立体螺旋玻璃微通道制造 方法。

本发明的技术方案如下：

一种立体螺旋玻璃微通道制造方法，先将玻璃原材料制成毫米级尺度的玻璃 毛细管；然后对玻璃毛细管加热，加热到亚融化状态下保持温度，将玻璃毛细管 一段固定，另一端通过螺旋推进的方式进行拉伸，拉伸轨迹为螺旋线，拉伸方向 与螺旋线相切，拉伸速度及加热温度根据拉伸过程调节，拉伸过程中，对正在细 化的玻璃管道进行约束以保证螺旋线的螺距和直径。

更进一步的，所述螺旋推进的方式通过立体螺旋玻璃微通道制造装置实现， 所述立体螺旋玻璃微通道制造装置包括螺母座、玻璃毛细管，所述螺母座内包括 加热段和内螺纹段，所述内螺纹段中可旋转推进地安装有螺杆轴，所述螺杆轴上 设置有向加热段方向延伸的轴，所述轴外套设有轴套，所述轴套的外表面上设有 螺旋形槽道，所述螺母座的侧壁上设置有固定座，所述玻璃毛细管的一端固定于 轴套上螺旋形槽道的端部，另一端限位于固定座中，所述加热段通过加热玻璃毛 细管使其达到软化温度，所述螺旋形槽道靠近加热段的一端，在结束的预设长度 内，槽道逐渐加宽，收尾呈方形仓。

更进一步的，还包括拨盘、转动杆，所述转动杆的一端与螺杆轴的偏心位置 固定连接，另一端可活动地从拨盘的盘体上穿过，所述拨盘的旋转轴连接至步进 电机，所述步进电机用于驱动拨盘旋转。

更进一步的，所述螺母座与螺杆轴构成梯形螺纹螺旋副。

更进一步的，还包括保持套，所述螺杆轴上的轴为锥形轴，所述轴套的内部 中空且具有与所述锥形轴匹配的锥度，所述轴套包括若干个相互间隔的瓣状体， 所述锥形轴的一端设有锁紧件，另一端设有环状固定槽，所述保持套上设有环状 止口，所述环状固定槽与环状止口间隙配合，保持所述若干个瓣状体轴向位置一 致，若干个瓣状体在锁紧件的压力和保持套的保持作用下随螺杆轴的锥形轴运动。

更进一步的，所述方法具体包括：

1)控制轴套转动，测量拨盘的旋转角度，进而控制轴套的位置，使轴套的 起点位置对准固定座，对准后步进电机控制轴套停止转动；

2)先将玻璃毛细管的一端间隙配合地限位安装于固定座中，另一端固定于 轴套上螺旋形槽道的端部；

3)设定玻璃毛细管软化的温度阈值，持续加热，控制温度达到并保持在使 玻璃毛细管软化的温度阈值内；