制造针的方法技术

一种制造完整一体针的方法，该方法的特征是，把聚合树脂供进一模具内腔之中，并在压力作用下把某一流体注射进该内腔的至少一部分，而从其中把聚合树脂的中心区域喷射了来，产生一其中有一通孔的聚合树脂的圆管，其形成针的插管，装卡套管由该内腔的其余部分生成。（*该技术在2014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新的，更具体地说，本专利技术涉及适用于向人体或任何其他生物体或物质中注入或从其中吸出血浆或液体的针。然而，当然应予理解的是，本专利技术并不限于仅可用于这些特定用途的针。传统上，普通的针是由多于一个元件制成的。典型的是，这些针包括一钢插管及刚性地安装其上的一塑料或金属装卡套管。通常采用某种粘结剂作为插管安装固定到套管上的第三种组元。对于这些普通的针，生产分离元件及随后将这些元件装固到一起很显然是需要制造费用的，因此需要消除制造困难并能够迅速和更高效地生产大量的针。本专利技术涉及一种制造一体完整针的方法，因而克服了，或至少是部分减轻了与由多于一个元件制成的针有关的困难。本专利技术的特点是采用了流体辅助注射成型方法。流体辅助注射成型包括把熔化的聚合物部分地注射进一模具内腔，然后把压缩气体之类的流体注射进熔化的聚合物的芯部。气体通常选取最低阻力的通道以赶逐熔化的前端，因为若模具适当通气则前端压力最低。一般是，气体穿过并开通气体孔道网络，在炽热心部代换熔化聚合物而充满整个空腔。然而，该种方法至今仅被看作能生产厚截面大部件来获得结构刚性而不损失良好的表面质量，见聚合物加工协会的刊物(Journalof the Polymer Processing Institute)的“聚合物技术的进展”(Advances in Polgmer Teehnology)中，L.S.特恩格(L.S.Turng)的文章，题为“CAE技术在气体辅助注射成型法上的应用和发展”(Deve Lopment and Application of CAE Technology for theGas-Assisted lnjeetion Moulding Process)。本方法提供了一种用来制造完整一体针的方法。该方法的特点是，把某种聚合树脂供进一模具内腔，然后把受压流体注射进该内腔的至少一部分，从中排射出聚合树脂的中心区域，产生其中贯通有一针孔的一聚合树脂管，而聚合树脂管形成该针的插管，由该内腔的其余的部分提供装卡套管。可在充满内腔之前或之后开始流体注射，在充满内腔之前的流体注射导致本专利技术的方法操作过程原则上类似于如上所述的流体辅助注射成型技术；即流体协助把熔化液推过内腔。然而，在内腔注满之后注射流体要求该内腔其中包含有一孔眼(作为一种逸出孔道)，该孔眼可让聚合物的被排开的熔融的中心区域排放出来。在内腔充满之前开始流体注射的情形，尽管最好也设有这样的孔眼，但应该理解，该结构特征对于本方法的操作从其最广义上来讲并非必不可少的。可以构形内腔的端部(在插管的尖锐端)，该端部其中包含有一个向内伸展并在其上具有一环形槽的塞头。注射流体，把所有聚合物材料从该塞头的表面清除干净，从而让针孔沿插针的长度整个伸展开来。本专利技术的模制过程最好采用普通模注机械把聚合树脂供进模具中，例如注射成型机。在这方面，模具最好具有一在高压作用下让流体通过的结构，而该结构与把聚合树脂注射或供给进模具之中的装置是分开的。亦应理解的是，为了开发适于这种应用的模具和机械，需要遵循和考虑各种设计方针。例如，应该设计流体和聚合物孔道网络来引导流体和聚合物穿透模具和内腔的末端而不引起气阱和气体渗穿；进而，工具和部件设计应提供一平衡充注方式以尽量减轻不均匀的流体和聚合物穿透。这些是车间的设计问题，对于在本领域有技艺的人员来说是容易理解的。聚合树脂可以是热塑性(即通过传走热量而固化)或热固性(即通过施加热量而固化)树脂，只要该聚合树脂的特性是当其在模具内腔中固化时它首先在或靠近该空腔表面固化。这样，在本专利技术的优选方式中，在聚合成型的液体心部固化之前，它可由高压下注射的流体从内腔中吹出来，这形成一从插管的一端到其另一端的针孔。因而适用的聚合树脂可以是热塑性树脂，如聚酰胺或聚酯，以及某些热固性树脂，如酚醛树脂和环氧树脂。由于大多数针需要高强度和刚性，聚合树脂可填充结构强化纤维，如碳纤维或玻璃纤维。特别是，聚合树脂可选自聚醚酰胺、聚碳酸酯、玻璃或碳填充的聚酯或聚酰胺和液晶聚合物。通过模具来形成针孔的流体最好是空气或氮气之类的气体。该流体可是某些其他不与聚合树脂反应或不对其污染的气体，该气体可在一压力作用下喷射以把模铸的液体心部吹出而形成针孔。气体要否加热视聚合树脂而定。可用某一流体替代气体。进而，当选择注射流体来清除模注的液体心部时，通过对内腔施加抽吸可产生同样效果，即，使流体从中抽吸而过。另外，流体可从内腔的任一端注入，亦可经一过渡的聚合物供给孔道来注射。当然应予理解是，本专利技术不仅涉及制造一体完整针的方法，而且涉及用于本方法的模具及由本方法生产的一体完整的针。还应理解，有必要把一体完整的针作为包含两部分，即一称为插管的部分和一称为装卡套管的部分。对于具有一金属插管和一塑料装卡套管的传统多组件针来说，这二个名称或许更容易指出其对应的部分，而在本说明书中，“插管”的称谓意指一体完整针的管的那一部分，至少是在用于注射或从体内取出流体时而插入人或动物皮下的部分；而“装卡套管”的称谓则指一体完整针的紧邻插管的那一部分，且其适于装在一注射器或类似的东西上形成流体密封的接合。现参照附示的一优选实施例描述本专利技术，但必须明了，下述描述不限制上述内容的普适性。附图中附图说明图1是一沿应用于本专利技术的一模具内腔的剖面图；图2-5是本专利技术的方法处于各个过程阶段与图1同样剖视的剖视图；图6是稳定状态的厚度对应于针的外径的图线；及图7是注射压力对应于针的外径的图线。参阅图1，一模具10设置为两半部(12和14)并在其中包括一内腔16。该内腔16总地来说是两部分—生产插管的一第一部分18和生产装卡套管的一第二部分20。模具10还包括一孔道22，它具有一入口24和一出口26，出口26位于内腔16的第二部分20的向内变细部分28的中心。因此，通过沿孔道22注射流体，该流体将供进内腔16的第一部分18。一逸出孔道28呈现于内腔16的另一端，当注射流体时，多余的液体聚合树脂可从内腔16的第一部分18排出，而在模铸中在第一部分18形成一针孔。一机械阀(未示出)可用以打开和关断孔道22，从而聚合树脂不再进入孔道22。沿着在模具10两半部(12和14)之间的分离线32制成的浇道30，可将聚脂供进内腔16。过程循环始于两半模具(12和14)用力卡装一起，并使内腔16和所有的孔道腾空。模具10的两半部(12和14)沿分离线32精密耦合，以使不能从内腔16中逸出液体聚合树脂。关闭机械阀(未示出)来使聚合树脂停止进入孔道22。参见图2，然后，在来自一模注机(未示出)的压力作用下，沿浇道30把液体聚合树脂注射进内腔16。在注满内腔16的过程中，聚合树脂34的固化层36形成于内腔表面38。参见图3，聚合树脂34的流动在充满整个内腔16之前就停止了，打开孔道22上的机械阀，从而流体37注射进内腔16的第一部分18并把液体聚合树脂34再向前推进到内腔16。就此而言，流体37最好是氮之类的气体。参见图4，流体的连续注入把液体聚合树脂推进到内腔第一部分18的端头，并通过模具尖端处的逸出孔道28排出多余的液体聚合树脂，留下一固化聚合树脂的环形物，其中构成一通孔42。最后，再参见图5，把两半部模具(12和14)分开，一体完整的针44可取出或由模具中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·F·史蒂文斯，特雷弗·G·史密斯，杰克·H·巴特莱特，
申请(专利权)人：史蒂文斯，史密斯和巴特利特公司，
类型：发明
国别省市：