微针模具、模具及微针模具的成型方法与流程

本发明涉及医疗技术领域，具体而言，涉及一种微针模具、模具及微针模具的成型方法。

背景技术：

微针给药治疗是一种高效的经皮给药的方式，它开辟出的营养物质的输送通道，能把原本因无法被完全吸收而白白浪费的珍贵成分，如药物、化妆品功效成分等直接输送到深层肌肤，提高透皮率和功效。

微针模具，一般用于成型微针，将成型微针的液体材料放入模具中，成型后得到固体状的微针。

发明人在研究中发现，现有的微针成型相关技术中至少存在以下缺点：

成型的微针中可能带有气泡，而去除气泡的成本很高。

技术实现要素：

本发明的目的包括，例如，提供了一种微针模具，改善现有技术的不足，其能够实现通过负压发生器直接将微针成型液吸入微针成型孔内并原位去除微针中的气泡，不需其它繁琐转移操作，效率高、使用成本很低、非常利于产业化和规模化生产操作。

本发明的目的还包括，提供了一种模具，其成型出的微针模具，具有去除气泡的功能，同时使用成本很低。

本发明的目的还包括，提供了一种微针模具的成型方法，通过该成型方法，可以成型出具有实现去除气泡功能的微针模具，且使用成本很低。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明的实施例提供了一种微针模具，所述微针模具设置有微针成型孔以及引流通道，所述引流通道的一端与所述微针成型孔连通，所述引流通道的另一端用于与负压发生器连通。

可选的，所述微针模具还设置有引流腔以及连通孔；

所述微针成型孔通过所述引流通道与所述引流腔连通，所述连通孔与所述引流腔连通，所述连通孔用于与负压发生器连通。

可选的，所述微针成型孔具有开口，所述开口位于所述微针模具远离所述引流腔的一侧，所述引流通道位于所述微针成型孔靠近所述引流腔的一侧。

可选的，所述微针模具靠近所述开口的一侧还设置有环形凸起，所述环形凸起与所述微针模具靠近所述开口的一侧形成与所述开口连通的凹陷槽。

可选的，所述微针模具包括模具本体和引流座，所述微针成型孔和所述引流通道开设于所述模具本体，所述连通孔开设于所述引流座，所述引流座设置有引流槽，所述模具本体与所述引流座连接，以使所述引流槽被所述模具本体封闭形成所述引流腔。

可选的，所述微针模具还包括引流管，所述引流管与所述引流座连接，所述引流管的一端与所述引流槽连通，所述引流管的另一端的管口形成所述连通孔。

可选的，所述微针模具还包括支撑结构，所述支撑结构位于所述模具本体和所述引流座之间，且所述支撑结构的两侧分别与所述模具本体和所述引流座连接。

可选的，所述支撑结构包括开设有多个通孔的隔板，所述引流通道通过所述通孔与所述引流腔连通。

可选的，所述隔板靠近所述引流腔的一侧设置有多个支撑腿，所述支撑腿用于支撑于所述引流槽的槽底；或，所述引流槽的槽底设置有多个支撑腿，所述支撑腿用于支撑所述隔板。

可选的，所述微针成型孔和所述引流通道的数量均为多个，所述引流通道与所述微针成型孔一一对应。

可选的，所述微针成型孔的数量为多个且呈矩阵分布。

可选的，所述微针成型孔为圆锥孔；

所述微针成型孔的高为h，50um≤h≤6500um；

和/或，所述微针成型孔的底面的直径为d，50um≤d≤4500um；

和/或，所述微针成型孔的数量为多个，相邻的两个所述微针成型孔的顶点之间的距离为c，50um≤c≤4500um；

和/或，所述微针成型孔的锥角为a，3°≤a≤90°。

可选的，所述微针成型孔为圆锥孔或多棱锥形孔，所述引流通道的一端延伸至所述微针成型孔的顶点位置且与所述微针成型孔连通。

可选的，所述引流通道为圆形孔，所述引流通道的直径为b，b≤300um。

可选的，所述微针成型孔的内壁设置有光滑层，和/或，所述引流通道的内壁设置有光滑层。

本发明的实施例还提供了一种模具，用于成型上述的微针模具，所述模具包括阳模本体、微针模块以及针体，所述阳模本体具有成型槽，所述微针模块与所述阳模本体连接且位于所述阳模本体的槽底，所述针体与所述微针模块连接，使得当成型材料进入所述成型槽内固化后，所述微针模块的区域形成所述微针成型孔，所述针体的区域形成所述引流通道。

可选的，所述阳模本体的槽底设置有环形凹槽，所述环形凹槽贴合所述阳模本体的槽壁边沿设置。

本发明的实施例还提供了一种微针模具的成型方法，使用上述的模具，所述成型方法包括：

向所述阳模本体内注入液态的成型材料；

对固化的所述成型材料进行脱模，使得所述微针模块的区域形成所述微针成型孔，所述针体的区域形成所述引流通道。

可选的，所述成型方法还包括：

在所述对固化的所述成型材料进行脱模后，对所述微针成型孔的内壁进行表面修饰处理，和/或，对所述引流通道的内壁进行表面修饰处理；

所述表面修饰处理为物理气相沉积、紫外照射、臭氧处理、不导电真空镀、光学镀膜、喷涂、浸泡、蒸镀、电镀、水渡、化学热处理、气体等离子体表面处理和表面活性剂处理中的至少一种。

与现有的技术相比，本发明实施例的微针模具、模具及微针模具的成型方法的有益效果包括，例如：

通过该引流通道与负压发生器连通，在微针的成型过程中，可以通过负压发生器对引流通道进行抽负压操作，使得微针中可能产生的气泡通过引流通道排出，避免微针中气泡的残留，并使得微针制备液顺利充满微针成型孔，微针模具的结构简单，操作简单，效率高，使用成本较低。

该模具成型出的微针模具，具有去除气泡的功能，同时使用成本很低。

通过该成型方法，可以成型出具有实现去除气泡功能的微针模具，且使用成本很低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实施例提供的微针模具的第一种视角下的结构示意图；

图2为本实施例提供的微针模具的第二种视角下的结构示意图；

图3为本实施例提供的微针模具的第三种视角下的结构示意图；

图4为本实施例提供的微针的结构示意图；

图5为本实施例提供的模具的第一种视角下的结构示意图；

图6为本实施例提供的模具的第二种视角下的结构示意图。

图标：100-微针模具；10-模具本体；11-微针成型孔；12-引流通道；13-环形凸起；20-引流座；21-引流槽；22-引流管；23-连通孔；30-隔板；31-通孔；32-支撑腿；200-模具；201-阳模本体；202-成型槽；203-微针模块；204-针体；205-环形凹槽；300-微针；301-微针针体；302-微针基底层；303-微针柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

现有微针模具制备方法有很多，但在用于微针制备的时候，微针制备母液注入微针模具之后，液体不易进入针尖部分，因此微针模具的微针成型孔内不能充满液体，必须将微针模具移入离心设备离心处理使得液体完全注入微针成型孔内并排出气泡。上述方法具有操作繁琐、设备复杂、占用大量人工、不利于产业化规模生产、生产成本高、效率低等缺点。

本实施例提供的微针模具，可以使得操作简单，并且成本得到有效的降低。需要说明的是，该微针模具不仅适用于医疗领域，还适用于美容及其他可以适用的领域。

图1-图3为本实施例提供的微针模具的不同视角下的结构示意图；图4为本实施例提供的微针的结构示意图。

结合图1-图4，本实施例提供了一种微针模具100，微针模具100设置有微针成型孔11以及引流通道12，引流通道12的一端与微针成型孔11连通，引流通道12的另一端用于与负压发生器连通。

微针成型孔11用于成型微针300，通过该引流通道12与负压发生器连通，在微针300的成型过程中，可以通过负压发生器对引流通道12进行抽负压操作，使得微针300中可能产生的气泡通过引流通道12排出，避免微针300中气泡的残留，并使得微针制备液顺利充满微针成型孔11，微针模具100的结构简单，操作简单，效率高，使用成本较低。

负压发生器可以选用真空发生器，进行抽真空处理。

结合图1-图3，本实施例中，微针模具100还设置有引流腔以及连通孔23；

微针成型孔11通过引流通道12与引流腔连通，连通孔23与引流腔连通，连通孔23用于与负压发生器连通。

本实施例中，微针成型孔11和引流通道12的数量均为多个，引流通道12与微针成型孔11一一对应。具体的，微针成型孔11的数量为多个且呈矩阵分布。

图1和图2中，示出了九个微针成型孔11，则对应示出了九个引流通道12，九个引流通道12均与引流腔连通，连通孔23与负压发生器连通，可以实现同时对九个微针成型孔11进行抽负压处理。需要说明的是，具体实施时，微针成型孔11的数量不限定，可为几个、十几个、几百个、几千个、几万个等，其排布方式也不限定，可以是均匀分布的，也可以是不规则分布的。

本实施例中，微针成型孔11具有开口，开口位于微针模具100远离引流腔的一侧，引流通道12位于微针成型孔11靠近引流腔的一侧。

这种排布方式，便于负压发生器进行抽负压处理。

结合图1和图3，本实施例中，微针模具100靠近开口的一侧还设置有环形凸起13，环形凸起13与微针模具100靠近开口的一侧形成与开口连通的凹陷槽。

当成型微针300的材料注入凹陷槽后，部分材料通过开口进入微针成型孔11内，部分材料位于凹陷槽内，最终可以使得微针300成型出如图4中示出的那样结构，图4中示出的微针300包括相互连接的微针针体301、微针基底层302和微针柱303，微针针体301由微针成型孔11成型，微针基底层302由凹陷槽成型，微针柱303由引流通道12成型，一般微针300成型后，会将微针柱303断掉或保留。

结合图1-图3，本实施例中，微针模具100包括模具本体10和引流座20，微针成型孔11和引流通道12开设于模具本体10，连通孔23开设于引流座20，引流座20设置有引流槽21，模具本体10与引流座20连接，以使引流槽21被模具本体10封闭形成引流腔。

需要说明的是，在微针模具100的成型过程中，可以将模具本体10和引流座20通过胶水粘接的方式实现相连，使得模具本体10的底部边沿位置和引流座20的边沿位置密封连接，这样引流槽21被封闭形成引流腔，可以更好的实现抽负压操作。也可以是，模具本体10和引流座20为一体成型的结构，引流腔为微针模具100内本身封闭的腔室。

结合图1-图3，本实施例中，微针模具100还包括引流管22，引流管22与引流座20连接，引流管22的一端与引流槽21连通，引流管22的另一端的管口形成连通孔23。

该引流管22可以便于管道的安装，引流管22通过管道与负压发生器连通。该管道可以是单独的管子，也可以是负压发生器自带的管子。

可以理解的，微针成型孔11与引流通道12连通，引流通道12与引流槽21连通，引流槽21与引流管22连通，这样，当负压发生器对引流管22进行抽负压时，位于微针成型孔11内的流体可以经由引流通道12、引流槽21、引流管22排出。

本实施例中，微针模具100还包括支撑结构，支撑结构位于模具本体10和引流座20之间，且支撑结构的两侧分别与模具本体10和引流座20连接。

需要说明的是，模具本体10的材料可以为玻璃、聚二甲基硅氧烷(pdms)、硅胶等，引流座20的材料可以为玻璃、聚二甲基硅氧烷(pdms)、硅胶、塑料、聚合物、金属等。

一般使用时，模具本体10位于引流座20的上方，当模具本体10的材料是柔性材料时，为了防止该柔性材料下陷变形，可以在该模具本体10和引流座20之间设置该支撑结构，对模具本体10进行支撑。当模具本体10和引流座20均采用硬质材料制成时，可以选择不设置支撑结构。需要说明的是，设置支撑结构的同时也需要进行密封处理。

本实施例中，支撑结构包括开设有多个通孔31的隔板30，引流通道12通过通孔31与引流腔连通。

通过隔板30对模具本体10进行支撑，可以避免模具本体10在使用时下陷，该隔板30一般选用硬质材料制成，例如玻璃、金属等。

支撑结构也可以选用透气的泡沫板或海绵板等。

图2中，隔板30靠近引流腔的一侧设置有多个支撑腿32，支撑腿32用于支撑于引流槽21的槽底；或者其他实施例中，也可以是，引流槽21的槽底设置有多个支撑腿32，支撑腿32用于支撑隔板30。

结合图3，本实施例中，微针成型孔11为圆锥孔；

微针成型孔11的高为h，50um≤h≤6500um，例如h选用50um、300um、1000um、1500um、2000um、2500um、3500um、5500um、6500um等；

和/或，微针成型孔11的底面的直径为d，50um≤d≤4500um，例如d选用50um、300um、1000um、1500um、2000um、2500um、4500um等；

和/或，微针成型孔11的数量为多个，相邻的两个微针成型孔11的顶点之间的距离为c，50um≤c≤4500um，例如c选用50um、300um、1000um、1500um、2000um、2500um、4500um等；

和/或，微针成型孔11的锥角为a，3°≤a≤90°，例如a选用3°、20°、30°、45°、50°、60°、90°等。

结合图3，本实施例中，微针成型孔11为圆锥孔，引流通道12的一端延伸至微针成型孔11的顶点位置且与微针成型孔11连通。

可以理解的，结合图4，这样的微针成型孔11最终可以成型出圆锥状的微针针体301，微针柱303的一端与微针针体301的顶点位置连接。

同理，微针成型孔11也可以为多棱锥形孔，这样成型的微针针体301呈多棱锥体，其具有一个多边形的底面和多个三角形的侧面，多个三角形的顶点集成为一个顶点。具体，多棱锥体可以为三棱锥体、四棱锥体、五棱锥体等。

结合上述，微针成型孔11的形状和尺寸不同，最终成型的微针针体301的形状和尺寸也不同。

结合图3，本实施例中，引流通道12为圆形孔，引流通道12的直径为b，b≤300um。

例如，b选用300um、200um、100um、60um、30um等。

可以理解的，引流通道12的直径越小，则成型的微针柱303的直径则越小。

同时，引流通道12的轴线与微针成型孔11的轴线共线。

本实施例中，微针成型孔11的内壁设置有光滑层，和/或，引流通道12的内壁设置有光滑层。

该光滑层可以由对这些内壁进行表面修饰处理获得，例如物理气相沉积、紫外照射、臭氧处理、不导电真空镀、光学镀膜、喷涂、浸泡、蒸镀、电镀、水渡、化学热处理、气体等离子体表面处理、表面活性剂处理等。

气体等离子体表面处理用的气体可以是氮气(n2)、氧气(o2)、氢气(h2)、氩气(ar2)、四氟化碳(cf4)中的任一种。

该表面修饰处理后形成的光滑层更易于用于成型微针300的液体流入，且不易产生气泡。

结合图5和图6，图5和图6为本实施例提供的模具200的不同视角下的结构示意图。

本实施例还提供了一种模具200，用于成型上述的微针模具100，模具200包括阳模本体201、微针模块203以及针体204，阳模本体201具有成型槽202，微针模块203与阳模本体201连接且位于阳模本体201的槽底，针体204与微针模块203连接，使得当成型材料进入成型槽202内固化后，微针模块203的区域形成微针成型孔11，针体204的区域形成引流通道12。

图5中的模具200未注入用于成型模具本体10的材料，图6中的模具200注入了用于成型模具本体10的材料，并且，该模具本体10的材料的液面高度高于微针模块203的顶点位置，并低于针体204的最高点位置。

图5中的微针模块203、针体204的参数可以直接参考图3中微针成型孔11、引流通道12的参数。

本实施例中，阳模本体201的槽底设置有环形凹槽205，环形凹槽205贴合阳模本体201的槽壁边沿设置。

该环形凹槽205可以成型出如图1和图3中示出的环形凸起13。

本实施例还提供了一种微针模具100的成型方法，使用上述的模具200，成型方法包括：

向阳模本体201内注入液态的成型材料；

对固化的成型材料进行脱模，使得微针模块203的区域形成微针成型孔11，针体204的区域形成引流通道12。

结合图6中，将模具本体10取出，翻转180°即可得到图1和图3中示出的状态。

当成型材料选用玻璃时，一般需要将玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温(1550°-2300°)加热，使之形成均匀、无气泡，并成型出符合要求的液态玻璃，然后通过退火、淬火等操作后，将液态玻璃注入成型槽202中。当成型材料选用聚二甲基硅氧烷(pdms)、或者硅胶时，可以直接将液态的成型材料倒入成型槽202内进行固化成型。

本实施例中，成型方法还包括：

在对固化的成型材料进行脱模后，对微针成型孔11的内壁进行表面修饰处理，和/或，对引流通道12的内壁进行表面修饰处理；

表面修饰处理为物理气相沉积、紫外照射、臭氧处理、不导电真空镀、光学镀膜、喷涂、浸泡、蒸镀、电镀、水渡、化学热处理、气体等离子体表面处理和表面活性剂处理中的至少一种。

需要说明的是，表面修饰处理可以为上述方法或技术中的一种，也可以是多种方法或技术先后处理，或多种方法或技术共同处理。

气体等离子体表面处理用的气体可以是氮气(n2)、氧气(o2)、氢气(h2)、氩气(ar2)、四氟化碳(cf4)中的任一种。

该表面修饰处理后形成的光滑层更易于用于成型微针300的液体流入，且不易产生气泡。

本实施例提供的一种微针模具100至少具有以下优点：

通过在制备微针模具100时在微针成型孔11的顶点位置预留引流通道12，在注模后通过抽气的方法即可轻松而高效地实现液体快速而充分的充满微针成型孔11，并同时排走气泡，快速形成微针300，形成的微针300针形好、无气泡、强度高，此操作可节省大量人工，效率高，成本低，且非常利于产业化规模生产。

该微针模具100的去除气泡的工序可以在原工位上进行操作，避免微针模具100多次移位，可以大大提高工作效率。

综上所述，本发明提供了一种微针模具100，通过该引流通道12与负压发生器连通，在微针300的成型过程中，可以通过负压发生器对引流通道12进行抽负压操作，使得微针300中可能产生的气泡通过引流通道12排出，避免微针300中气泡的残留，并使得微针制备液顺利充满微针成型孔11，微针模具100的结构简单，操作简单，效率高，使用成本较低。

该模具200成型出的微针模具100，具有去除气泡的功能，同时使用成本很低。

通过该成型方法，可以成型出具有实现去除气泡功能的微针模具100，且使用成本很低。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。