En el desarrollo y la fabricación de consumibles microfluídicos, la unión suele ser un reto y un proceso esencial que debe ser escalable y rentable. Otros parámetros que son críticos para este proceso son que la unión sea estable y no tenga fugas. Las imágenes suelen desempeñar un papel importante, especialmente en las pruebas de diagnóstico, por lo que las propiedades ópticas de una pieza unida también suelen ser importantes. Como es probable que el consumible esté en contacto con materiales biológicos, a menudo se requiere eliminar el contacto con las colas o mantenerlo al mínimo.
En Axxicon hemos desarrollado un proceso de pegado que aborda estos retos y se basa en un proceso de impresión de precisión que utiliza colas UV modificadas. El pegamento se imprimirá en un patrón definido alrededor de las estructuras microfluídicas.
El proceso se define en tres pasos:
1. Diseño
El diseño de impresión se hace a medida por producto y es completamente adaptable. La creación de un diseño puede realizarse ya en la fase de diseño para la fabricación (DFM) del producto. Sólo hay que tener en cuenta algunas limitaciones. Debido a la técnica de impresión utilizada, se requiere un espacio mínimo entre las características microfluídicas. Y la adición de características de alineación aumenta el nivel de precisión a 3-5µm en los ejes X e Y. La impresión con características de alineación permite imprimir en estructuras complejas y formas exteriores no conformes de los productos con una precisión muy alta. El proceso de impresión se optimiza por producto. Ajustando el diseño y los parámetros es posible controlar el flujo del adhesivo después de la impresión para evitar que fluya hacia el canal. El tipo de composición del adhesivo puede cambiarse para adaptarse a los requisitos de la aplicación.
2. Impresión
El uso de las funciones de alineación permite imprimir sobre estructuras complejas y formas exteriores no conformes de los productos con una precisión muy elevada. El proceso de impresión se optimiza por producto. Ajustando el diseño y los parámetros es posible controlar el flujo del adhesivo después de la impresión para evitar que fluya en el canal. El tipo o la composición del adhesivo pueden cambiarse para adaptarse a los requisitos de la aplicación.
3. Curado
El pegado se realiza en una prensa hecha a medida. Con la ayuda de placas guía, es posible unir las piezas con gran precisión en las dimensiones exteriores del producto. Los portaobjetos microfluídicos se presionarán entre sí con una fuerza y una alineación controladas. Después de esto, se expondrán a la luz UV. La prensa se controla con un controlador lógico programable (PLC), que elimina el error humano. Se puede modificar una serie de parámetros para conseguir la unión deseada y tener en cuenta la duración o la intensidad de la luz UV.
Propiedades comerciales
La técnica de unión basada en el adhesivo UV de Axxicon tiene grandes ventajas en cuanto a la escalabilidad. La tecnología de impresión puede ampliarse fácilmente hasta una situación en la que podría integrarse en una línea de producción automatizada y puede realizarse en un solo movimiento. Para volúmenes de producción bajos, se puede hacer manualmente, cuyo tiempo de ciclo es de unos 60 segundos, según el diseño y el tamaño del producto.
En volúmenes de producción medianos (lotes de 10.000 o más), se puede pasar a un proceso semiautomático en el que el tiempo de ciclo se reduce a unos 30-40 segundos.
En volúmenes de producción elevados, puede establecerse un proceso en línea. El tiempo de ciclo por producto alcanza entonces la velocidad de los productos de moldeo por inyección de 10 a 15 segundos.
El coste del propio adhesivo tiene muy poca repercusión en el coste del consumible, ya que es inferior a 0,1 céntimos por muestra adherida. La vida útil después del pegado es de más de 12 meses.
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