精密模具使小型化成为可能

这提高了过程验证、精密模具和工具设计以及熟练工具操作员和工程师的重要性。特瑞堡医疗行业的首席工程师Rob Connelly解释了如何实现小型化的问题。

设备的小型化需要更小的部件。这大大提高了制造工艺的复杂性，需要专门的高精度设备、模具和工艺。此外，专家应进行可制造性设计（DfM），以缩短上市时间、提高生产产量并确保大批量交付。因此，与特瑞堡这样深谙微模塑复杂性的供应商合作至关重要。

稳健的微注塑成型工艺始于高质量的注塑模具，这会决定成品的质量。所有的微模塑工具，无论是生产塑料还是硅胶部件，都需要高度精确的公差和封胶面，以精确控制材料流入模具型腔。为了实现这一目标，模具制造需要高精度的加工设备。

此外，在微模塑工艺中，使用能够将小剂量材料注射到模具型腔的设备也至关重要。小于1.0g的材料剂量或注射尺寸是这些微型部件的典型特征。注射尺寸的控制对于低粘度液态硅胶（LSR）来说至关重要，并且是微模塑设备的重要关注点。

如果没有严格控制注射尺寸，微型部件5%到10%的体积很容易从模具型腔中“泄漏”。这会在零件周围产生多余材料，通常我们称之为毛边。在较大的模塑件中，少量毛边尚可接受或可去除。但当零件比针头还小时，毛边可能与零件本身一样大，生产中则必须确保无毛边。这就需要精密模具、更小的注射装置、对加热区进行更有效地控制以及更高精度的注射装置。

理想的选择是与实力强大的微模塑部件制造商合作开发更先进的工艺技术，例如多组分注塑成型（通常也称为2K、二次注塑成型或双组分液态硅胶）。通过同时注射液态硅胶与技术塑料，这种先进技术可将零件组合成一个集成部件，从而消除装配故障和细菌滋生的死角。这需要复杂的模具和过程工程。

同时，过程验证和测量方法对于确保制造出满足规格要求的小型化部件至关重要。由于过程控制的复杂性以及测量、处理和检查这些小型零件功能的难度，微模塑部件的验证颇具挑战性。微成型零件非常小，静电确实会导致零件飞起来。在整个制造过程中都需要专门为微成型零件设计的特殊处理和静电消除装置。

另外，还需要考虑包装问题，因为标准的聚乙烯袋对极小的零件来说并不实用，因为静电会使零件粘连使其极难分开。同时，随着零件及其相关公差变小，测量设备和方法的复杂性也随之增加。亟需开发专门的方法和设备以实现测量误差最小化并展示统计过程能力和控制。

微模塑的精确性对一致性提出了要求，并且需要在模具、设备、过程和材料科学以及工程方面拥有深厚的知识积累。专家们需要了解微模塑中存在的挑战和变化，以便在挑战发生之前预测和减少挑战。因此，要成功实现微模塑，很重要的是寻找一个长期稳定且实力雄厚的合作伙伴。