带有嵌件的塑料注塑制件制造技术

本发明专利技术涉及一种生产具有由不同于塑料材料（６０）的材料制成的嵌件（１６，４０，５０）的塑料注塑制件（２）的方法，以及一种塑料部件。将嵌件（１６，４０，５０）引入到注塑模具（３０）的型腔（３３）中。将夹紧机构（３４）上的注塑模具（３０）的夹紧力设定成由嵌件（１６，４０，５０）的材料预先决定的最大作用力。嵌件（１６，４０，５０）被部分或完全地无缝式注入到注塑模具（３０）内的塑料注塑制件（２）的塑料材料（６０）中。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于具有嵌入在其中的由陶瓷或玻璃制成的部件的塑料注塑制件的生产方法，其中该塑料注塑制件可以是快速诊断装置的壳体。
技术介绍
在例如用于确定血糖浓度或用于确定其它血液值的快速诊断装置中，通常需要对该快速诊断装置的装置外壳内的反应剂区域进行加热。例如其上润湿有人类或动物血液的试验片条被插入到快速诊断装置的评估区域中。还可以先将试验片条引入到该快速诊断装置中，然后仅在该试验片条上施加样品。试验片条含有可与该试验片条的润湿有人类或动物器官血液的区域发生反应的物质。为了进行能够产生有意义的测量结果的测量程序，在评估程序的期间还需要有限定的温度。因此，为了产生适宜的温度水平，应当在快速诊断装置的外壳体的内部集成金属或陶瓷的加热件。这些加热件通常嵌入在关键的系统环境中的塑料部件内。由金属或陶瓷材料制成的加热件一般通过带有弹性件或夹紧件的机械紧固机构来嵌入，或者通过将由金属或陶瓷制成的加热件粘结在为此目的而设于塑料材料中的下凹部分中来嵌入。将陶瓷或金属加热件机械式紧固在塑料部件中的缺点是，会在加热件上施加弹性力的弹性件或夹紧件会在例如由陶瓷制成的加热件中引发应力，这会导致其破裂，其结果是，例如集成在快速诊断装置中的加热件会变得无法使用。另外，当加热件机械式地安装在外壳内时，由生产公差引起的最终缝隙意味着，如果在试验片条上施加了过多的血液，那么血液会经由这些缝隙而流入到装置的内部，并且损坏评估用电子器件。这对在进行了若干次试验片条评估之后用来清洗装置内部的清洁剂来说也是如此，清洁剂用来除去例如已经积聚在由金属或陶瓷制成的加热件上的干燥血浆。所使用的清洁剂通常具有很强的腐蚀性，以便溶解和除去已经主要积聚在金属或陶瓷加热件的表面上的血浆。如果通常具有非常强溶解作用的清洁剂经由在金属或陶瓷加热件的机械式安装中产生的缝隙而进入到装置的内部，那么电子部件也会被清洁剂所损坏。将陶瓷或金属加热件机械式地固定在快速诊断装置中的方案还具有这样的缺点，即装配成本高，并且不能忽略装配不准确的危险。如果在后续阶段引入到塑料部件中的加热件被不准确地安装，则会导致温度控制误差，其具有会使从插入到快速诊断装置中的试验片条的评估中得出的测量结果通常是无法使用的后果。作为机械式固定方案的替代，还可将由金属或陶瓷制成的加热件粘结到快速诊断装置内的半壳体的相应凹部中。通过将金属或陶瓷加热件粘结到快速诊断装置内的凹部中，就可以在很大程度上避免在上述固定操作中所产生的缝隙，然而，混合于粘合剂中的溶剂会影响插入到装置内部的试验片条。另外，下述情况也无法避免，即用于清洗加热件以不时地除去干燥血浆的清洁剂会溶解掉用于将加热件粘结到外壳内部中的凹部中的粘合剂。另外，所有粘合剂在工作期间均会老化，尤其是在温度波动较大的情况下，这意味着这种固定方案存在有与快速诊断装置在其使用期间的可靠性有关的危险。另外，在这类固定中，如果这一方案用于大规模生产中，例如用在快速诊断装置的大规模生产中，装配成本高也是一项缺点。另外，生产工艺不可能没有装配误差，根据上文所述，这种误差会显著地降低所得评估结果的意义。用于将部件如由金属或陶瓷材料制成的加热件固定在塑料注塑制件中的另一种方案是在塑料注塑制件的注塑中作为嵌件而进行直接注射。与这一生产方法有关的问题是，在注塑模具中产生的压力对于易碎材料如陶瓷来说会带来问题，这是因为易碎材料如陶瓷或玻璃不能随机地受压。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述缺点，本专利技术的目的是在注塑生产工艺中加工包括易碎材料如玻璃或陶瓷在内的不同材料。根据本专利技术，该目的通过一种生产具有由不同于塑料材料的材料制成的嵌件的塑料注塑制件的方法来实现，该方法包括步骤(a)将嵌件引入并定位在注塑模具的型腔中，(b)在夹紧机构上将注塑模具的夹紧力设定成由嵌件的材料预先决定的最大作用力，以及(c)使嵌件与注塑模具中的塑料注塑制件的塑料材料形成部分或完全的无缝式封装。该目的还通过一种用于评估试验片条的快速诊断装置来实现，该装置具有外壳主体，至少一部分外壳主体如上所述地生产出来，其中，作加热件的嵌件无缝式地嵌入在由塑料材料制成的外壳主体内的系统关键区域中。根据本专利技术提出的方法的优点主要在于，在多件式注塑的注塑工艺中的一次操作中可以对塑料材料进行加工，同时还可对易碎材料如陶瓷或玻璃进行加工，这是因为其中封装入了带有由易碎材料如陶瓷或玻璃制成的嵌件的塑料注塑制件的注塑模具设有弹簧促动的夹紧机构。因此，可以在注塑模具上将最大夹紧力设定为能够施加在易碎部件上的最大作用力。这又实现了能够嵌入不同易碎材料的可能性，这些材料可承受不同的作用力，并作为嵌件而嵌入在塑料部件中。因此，最大夹紧力在任何情况下均可单独地适应于用作嵌件的材料。作为选择，易碎部件还可涂覆有缓冲层。所用的缓冲层例如可以是漆，其施加在易碎部件的整个表面上，或者施加在注塑模具中的可能会与易碎材料如陶瓷或玻璃的嵌件相接触的钢部件的整个表面上，这种接触可能会导致易碎材料破裂。所提出的这种形式为漆层的缓冲层也可以使得嵌入在塑料材料中的嵌件被该缓冲层完全包住的方式来施加。另一方面，缓冲层可以作为框架来施加，该框架设于将作为嵌件而嵌入在塑料材料中的易碎部件的周围，使得注塑模具的钢部件与易碎材料嵌件之间的接触仅在一定的位置处得到缓冲。例如，如果分析芯片尤其是生物芯片通过根据本专利技术提出的注塑方法的方式而作为塑料材料中的嵌件生产出来，那么它们被封装在塑料框架中，因此在生物芯片的生产中，缓冲层仅局部地施加，同样是易碎材料的玻璃的其它区域仍保持未处理。玻璃的未处理部分在后续阶段中被适当的反应剂所覆盖，这些反应剂是在使用带有玻璃支撑的嵌件时需要作为基料使用的。根据本专利技术提出的用于生产集成于塑料部件中的易碎材料如陶瓷或玻璃的嵌件的生产方法的特征在于，其工艺具有非常高的可靠性。由于所述生产工艺依赖于模具即与注塑模具相关，因此就完全消除了装配成本，并且不存在装配不准确的危险。通过根据本专利技术提出的用于将由易碎材料制成的嵌件嵌入到待注塑的塑料注塑制件中的生产方法，就可以容易地实现将由金属或陶瓷材料制成加热件无缝式地嵌入到快速诊断装置的塑料外壳的塑料壳体中。通过在一次操作中将陶瓷或金属材料的加热件无缝式地嵌入到待生产的塑料注塑制件中，就可以液密的和成型配合的方式来将嵌件嵌入到塑料材料中。附图说明下面将参考附图来详细地介绍本专利技术，在图中图1显示了快速诊断和测量装置的透视图， 图2显示了快速诊断装置的暴露出来的外壳开口，图3显示了图1所示的快速诊断和测量装置的外壳主体的细节，其带有由易碎材料如陶瓷制成的整体式加热件，图4显示了带有可变夹紧力的注塑模具的示意性图示，图5显示了被塑料材料的框架所包围的玻璃体，图6显示了其上表面设有用作缓冲层的漆层的陶瓷体，和图7显示了无缝式地嵌入在塑料材料中的由陶瓷材料制成的嵌件。图中各标号的含义如下1快速诊断装置；2外壳主体；3覆盖件；4插入口；5插入舌片；6前表面；7后表面；10外壳开口；11用于试验片条的插入导轨；12外壳的下部壳体；13外壳的内部；14插入舌片的顶面；15关键的系统区域；16嵌件；17无缝式嵌入部分；18试验片条导向件；19电接点；20嵌件的长边；21嵌件的横边；30注塑模具；31第一半模；32第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产具有由不同于塑料材料（６０）的材料制成的嵌件（１６，４０，５０）的塑料注塑制件（２）的方法，所述方法包括下述方法步骤：（ａ）将所述嵌件（１６，４０，５０）引入并定位在注塑模具（３０，３１，３２）的型腔（３３）中，（ｂ）在夹紧机构（３４）上将所述注塑模具（３０，３１，３２）的夹紧力设定成由所述嵌件（１６，４０，５０）的材料预先决定的最大作用力，（ｃ）使所述嵌件（１６，４０，５０）与所述注塑模具（３０，３１，３２）中的所述塑料注塑制件（２）的塑料材料（６０）形成部分或完全的无缝式封装。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M奥格施泰因，
申请(专利权)人：霍夫曼拉罗奇有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]