BR112014027624B1

BR112014027624B1 - método de fabricar uma lâmina de placa de orifícios de formação de aerossol, placa de orifícios, dispositivo de formação de aerossol e lâmina de placa de orifícios

Info

Publication number: BR112014027624B1
Application number: BR112014027624-2A
Authority: BR
Inventors: Brendan Hogan
Original assignee: Stamford Devices Ltd
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2021-01-19
Also published as: BR112014027624A2; US20150101596A1; WO2013186031A2; WO2013186031A3; US10512736B2; JP2020096900A; CN104350182B; JP2015527481A; HK1205771A1; US9981090B2; EP2859137B1; RU2637737C2; US11679209B2; US20130334338A1; CN104350182A; EP3476982A1; JP2018158150A; RU2014145313A; US20200078536A1; JP6385922B2

Abstract

MÉTODO DE FABRICAR UMA LÂMINA DE PLACA DE ORIFÍCIOS DE FORMAÇÃO DE AEROSSOL, PLACA DE ORIFÍCIOS, DISPOSITIVO DE FORMAÇÃO DE AEROSSOL E LÂMINA DE PLACA DE ORIFÍCIOS. Um material fotossensível (21) é aplicado em um padrão de colunas verticais tendo as dimensões de furos ou poros da placa de orifícios a ser produzida. Este padrão de máscara fornece os orifícios que definem o tamanho de partícula de aerossol, tendo até 2.500 furos por milímetro quadrado. Existe eletrodeposição de metal (22) nos espaços em volta das colunas (21). Existe aplicação adicional de uma segunda máscara fotossensível (25) de colunas muito maiores (mais largas e mais altas), abrangendo a área de diversas primeiras colunas (21). O diâmetro de furo na segunda camada de galvanização é escolhido de acordo com uma taxa de fluxo desejada.

Description

INTRODUÇÃO

[001] A invenção diz respeito à fabricação de placas de orifícios para dispositivos de aerossol (ou “nebulizadores”). Placas de orifícios vibratórias são usadas em uma ampla faixa de dispositivos de aerossol, e tipicamente são suportadas em volta de suas bordas por um suporte vibratório que é vibrado por um elemento piezo. Também, dispositivos de aerossol podem ter placas de orifícios passivas ou estáticas, as quais operam, por exemplo, por meio de um sinal acústico proveniente de uma corneta causando um fluxo de medicação para ser filtrado através da placa de orifícios.

[002] Uma placa de orifícios é usada para entrega de aerossol de formulações líquidas entregando um tamanho de gota de líquido controlado adequado para entrega de droga pulmonar. O nebulizador ideal é aquele que garante um tamanho de partícula consistente e preciso em combinação com uma taxa de saída que pode ser variada para entregar a droga para a área visada na forma mais eficiente quanto possível. Entrega do aerossol para o pulmão profundo tal como as regiões dos brônquios e bronquíolos exige um tamanho de partícula pequeno e repetível tipicamente na faixa de 2 μm - 4 μm. De uma maneira geral, saídas maiores que 1 mL/min são exigidas.

[003] Correntemente, placas de orifícios são produzidas por meio de uma variedade de dispositivos diferentes, incluindo eletrogalvanização e perfuração a laser. Eletrogalvanização de uma maneira geral é o método de produção mais vantajoso a partir de um ponto de vista técnico e econômico. A US 6.235.177 (Aerogen) descreve uma abordagem baseada em eletrogalvanização, na qual um material de lâmina é construído em um mandril por meio de um processo de eletrodeposição onde os metais liquefeitos no banho de galvanização (tipicamente paládio e níquel) são transferidos da forma líquida para a forma sólida sobre a lâmina. Material é transferido para a superfície de condução no mandril e não para as áreas fotossensíveis que são não condutoras. Áreas são mascaradas com material fotossensível não condutivo onde desenvolvimento metálico não é exigido, ver a figura 1. Após a conclusão do processo de galvanização, a montagem mandril/lâmina é removida do banho e a lâmina é destacada do mandril para processamento subsequente para uma placa de orifícios.

[004] Entretanto, um problema com esta abordagem é que o tamanho de furo é dependente do tempo de galvanização e da espessura da lâmina resultante. O processo pode ser difícil de controlar, e se não controlado perfeitamente alguns furos podem ficar quase fechados ou bloqueados tal como mostrado na figura 2, ou grandes demais tal como mostrado na figura 3, e pode existir variação fora de tolerância nos tamanhos dos furos. Também, existem limitações no número de furos por unidade de área. Adicionalmente, com esta tecnologia um aumento em taxa de saída usualmente exige um aumento em tamanho de partícula, o que de uma maneira geral pode não ser desejado. É mais desejado aumentar taxa de saída sem aumentar tamanho de partícula.

[005] Combinações de precisão de tamanho de furo e número de furos por unidade de área podem ser um determinante significativo na taxa de saída de nebulizador e distribuição de tamanhos de partículas resultantes.

[006] A WO2011/139233 (Agency for Science, Technology and Research) descreve uma micropeneira fabricada usando material SU8 com foto-mascaramento.

[007] A US4844778 (Stork Veco) descreve fabricação de uma membrana para separar meios, e um dispositivo de separação incorporando uma membrana como esta. O método de fabricação inclui um procedimento fotolitográfico de duas etapas.

[008] A EP1199382 (Citizem Watch Co. Ltd.) descreve um método de produção para uma estrutura de furos em que existe exposição para material sensível à luz em múltiplos ciclos para fornecer furos mais profundos afunilados na direção do topo porque existe exposição através dos primeiros furos.

[009] A invenção diz respeito a fornecer um método aperfeiçoado para fabricação de uma placa de orifícios para um nebulizador para resolver os problemas citados anteriormente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[010] De acordo com a invenção, é fornecido um método de fabricar uma lâmina de placa de orifícios de formação de aerossol, o método compreendendo: fornecer um mandril de material condutivo; aplicar uma máscara sobre o mandril em um padrão de colunas; eletrogalvanizar os espaços em volta das colunas; remover a máscara para fornecer uma lâmina do material eletrogalvanizado com furos de formação de aerossol onde as colunas de máscara estavam; em que as ditas etapas de mascaramento e galvanização são seguidas por pelo menos um ciclo subsequente de mascaramento e galvanização para aumentar a espessura de lâmina; em que o pelo menos um ciclo subsequente eleva a espessura de lâmina total até um nível desejado de acordo com critérios para remoção da lâmina do mandril, e/ou frequência desejada de operação da placa de orifícios, e/ou restrições físicas de um acionamento de aerossol; em que o pelo menos um ciclo subsequente fornece: espaços, pelo menos alguns dos quais são colocados sobre uma pluralidade de orifícios de formação de aerossol; e um material de galvanização que obstrui alguns dos orifícios de formação de aerossol; e em que o pelo menos um ciclo subsequente é executado de acordo com taxa de fluxo desejada através da placa de orifícios.

[011] Todas as máscaras de todos os ciclos podem ser removidas conjuntamente em algumas modalidades, entretanto, em outras modalidades a máscara de um ciclo pode ser removida antes do ciclo subsequente de mascaramento e galvanização, e se assim é mais provável que a galvanização subsequente preencha pelo menos parcialmente alguns dos furos inferiores.

[012] Em uma modalidade, as colunas têm uma profundidade na faixa de 5 μm a 40 μm, e preferivelmente de 15 μm a 25 μm. Em algumas modalidades, as colunas têm uma dimensão de largura no plano do mandril na faixa de 1 μm a 10 μm, preferivelmente de 2 μm a 6 μm.

[013] Em uma modalidade, a eletrogalvanização é continuada até que o material galvanizado esteja substancialmente nivelado com os topos das colunas.

[014] Em uma modalidade, não existe substancialmente sobreposição entre o material galvanizado e o material de máscara. Em uma modalidade, o pelo menos um ciclo subsequente eleva a espessura de lâmina total até acima de 50 μm, e preferivelmente mais que 58 μm. Em uma modalidade, a extensão de oclusão no ciclo subsequente ou em cada um deles é escolhida considerando propriedades mecânicas desejadas da placa de orifícios.

[015] Em uma modalidade, o primeiro mascaramento e galvanização são executados de tal maneira que os furos de formação de aerossol são criados com uma forma de funil.

[016] Em uma modalidade, o mascaramento e galvanização subsequentes são executados de tal maneira que os espaços de sobreposição são criados com uma forma de funil.

[017] Em uma modalidade, o metal galvanizado inclui Ni e/ou Pd. Em uma modalidade, o Ni e/ou Pd estão presentes em uma superfície em uma concentração escolhida considerando propriedades anticorrosivas. Em uma modalidade, a proporção de Pd está na faixa de 85% em peso e 93% em peso, e preferivelmente de cerca de 89%, o restante sendo substancialmente Ni. Em uma modalidade, o material galvanizado inclui Ag e/ou Cu em uma superfície, em uma concentração escolhida considerando propriedades antibacterianas.

[018] Em uma modalidade, o método compreende ainda as etapas de processar adicionalmente a lâmina para fornecer uma placa de orifícios pronta para encaixar em um dispositivo de formação de aerossol. Em uma modalidade, a lâmina é concretizada como uma placa de orifícios de forma não plana. Em uma modalidade, a lâmina é concretizada em uma forma com uma configuração escolhida de acordo com ângulos de pulverização desejados. Em uma modalidade, a lâmina é concretizada em uma forma tendo uma parte operativa em forma de domo e um flange para encaixar com um acionamento. Em uma modalidade, a lâmina é recozida antes de ser formada.

[019] Em um outro aspecto a invenção fornece uma lâmina de placa de orifícios compreendendo um corpo de metal formado sempre com um método tal como definido anteriormente em qualquer modalidade.

[020] Em um aspecto adicional a invenção fornece uma placa de orifícios formada sempre por meio de um método tal como definido anteriormente em qualquer modalidade.

[021] Em um outro aspecto, a invenção fornece uma lâmina de placa de orifícios compreendendo uma camada inferior de metal galvanizado e de fotolitografia com furos passantes de formação de aerossol e pelo menos uma camada superior de metal galvanizado e de fotolitografia tendo espaços, em que os ditos espaços são colocados sobre uma pluralidade de furos passantes de formação de aerossol, em que o tamanho e número de furos de formação de aerossol por furo grande estão relacionados com uma taxa de fluxo de aerossol desejada.

[022] Em uma modalidade, a camada superior obstrui alguns dos furos na camada inferior.

[023] Em uma modalidade, o metal de todas as camadas é o mesmo.

[024] Em uma modalidade, o metal galvanizado inclui Ni e/ou Pd. Em uma modalidade, o Ni e/ou Pd estão presentes em uma superfície em uma concentração escolhida considerando propriedades anticorrosivas.

[025] Em uma modalidade, a proporção de Pd está na faixa de 85% em peso e 93% em peso, e preferivelmente de cerca de 89%, o restante sendo substancialmente Ni. Em uma modalidade, o metal galvanizado inclui Ag e/ou Cu em uma superfície, em uma concentração escolhida considerando propriedades antibacterianas.

[026] Em um outro aspecto, a invenção fornece uma placa de orifícios incluindo uma lâmina tal como definida anteriormente em qualquer modalidade.

[027] Em um outro aspecto, a invenção fornece um dispositivo de formação de aerossol compreendendo uma placa de orifícios tal como definida anteriormente em qualquer modalidade, e um acionamento encaixando com a placa para vibrá-la em uma frequência desejada para formar um aerossol.

[028] Em um outro aspecto, a invenção fornece um dispositivo de formação de aerossol compreendendo uma placa de orifícios tal como definida anteriormente em qualquer modalidade, um suporte para a placa de orifícios para uso de placa de orifícios passiva, e uma corneta arranjada para forçar uma onda de líquido através da placa de orifícios.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[029] A invenção será entendida mais claramente a partir da descrição a seguir de algumas modalidades da mesma, dadas somente a título de exemplo com referência aos desenhos anexos em que: as figuras 1 a 3 são diagramas seccionais transversais delineando um processo de técnica anterior tal como descrito anteriormente; as figuras 4(a) e 4(b) são vistas seccionais transversais mostrando etapas de mascaramento e galvanização para um primeiro estágio do método, e a figura 5 é uma vista plana de parte da lâmina para este estágio; as figuras 6(a) e 6(b) são vistas seccionais transversais mostrando um segundo estágio de mascaramento e galvanização, e a figura 7 é uma vista plana; a figura 8 é uma vista seccional transversal após remoção de material fotossensível; a figura 9 mostra a lâmina após puncionamento para criar a forma de placa de orifícios final; a figura 10 é um gráfico de tamanho de partícula versus taxa de fluxo para ilustrar operação da placa de orifícios; as figuras 11(a), 11(b) e 12 são vistas equivalentes às figuras 4(a), 4(b), e 5 para uma segunda modalidade, na qual os furos são afunilados; e as figuras 13(a) e 13(b) são vistas equivalentes às figuras 6(a) e 6(b), e para a segunda modalidade, e a figura 14 é uma vista plana na região de um furo superior grande após remoção da máscara fotossensível.

[030] Referindo-se à figura 4(a) um mandril 20 tem um material fotossensível 21 aplicado em um padrão de colunas verticais tendo as dimensões dos furos ou poros da placa de orifícios a ser produzida. A altura de coluna preferivelmente está na faixa de 5 μm a 40 μm de altura, e mais preferivelmente de 5 μm a 30 μm, e muito mais preferivelmente de 15 μm a 25 μm. O diâmetro preferivelmente está na faixa de 1 μm a 10 μm, e mais preferivelmente de cerca de 2 μm a 6 μm de diâmetro. Este padrão de máscara fornece os orifícios que definem o tamanho de partícula de aerossol. Eles são muito maiores em número por unidade de área quando comparados aos da técnica anterior; um aumento de vinte vezes é possível, tendo assim até 2.500 furos por milímetro quadrado.

[031] Referindo-se às figuras 4(b) e 5 existe eletrodeposição do metal 22 nos espaços em volta das colunas 21.

[032] Tal como mostrado na figura 6(a) existe aplicação adicional de uma segunda máscara fotossensível 25, de colunas muito maiores (mais largas e mais altas), abrangendo a área de diversas primeiras colunas 21. O diâmetro de furo na segunda camada de galvanização está entre 20 μm e 400 μm e mais preferivelmente entre 40 μm e 150 μm. Para assegurar maiores taxas de fluxos este diâmetro é produzido na extremidade superior da faixa, e para garantir menores taxas de fluxos ele é produzido na extremidade inferior da faixa para fechar mais das aberturas menores na primeira camada.

[033] Referindo-se às figuras 6(b) e 7 os espaços em volta do material fotossensível 25 são galvanizados para fornecer um corpo de lâmina 26 no mandril 20. Quando o material fotossensível 21 e 25 é eliminado com removedor de material fotossensível o material galvanizado 22 e 26 está na forma de uma peça em forma bruta ou máscara de placa de orifícios 30, tal como mostrado na figura 8, tendo os orifícios superiores grandes 32 e os orifícios inferiores pequenos 33. Nesta modalidade todo o material fotossensível 21 e 25 é removido conjuntamente, entretanto, é considerado que o material fotossensível 21 pode ser removido antes do ciclo subsequente de mascaramento e galvanização. Neste caso é mais provável que a galvanização subsequente preencha novamente pelo menos parcialmente alguns dos orifícios de formação de aerossol.

[034] Tal como mostrado na figura 9 a lâmina 30 é puncionada para um disco e é concretizada em uma forma de domo para fornecer uma placa de orifícios de produto final 40.

[035] Neste estágio o diâmetro de domo pode ser selecionado para fornecer um ângulo de spray desejado e/ou para estabelecer a frequência natural ideal para o controlador de acionamento. A forma de domo fornece um efeito de convergência, e a forma particular da placa abaulada afeta as características de spray.

[036] Em uma modalidade alternativa a placa de orifícios não é abaulada, mas é deixada plana, adequada para uso em um dispositivo tal como um nebulizador de placa passiva. Neste tipo de nebulizador um sonotrodo ou corneta é colocado em contato com a medicação na placa. Um elemento piezo causa movimento rápido da corneta de transdutor, o que força uma onda de medicação contra a placa de orifícios causando um fluxo de medicação para ser filtrado através da placa para o lado de saída como um aerossol.

[037] A maioria dos benefícios da fabricação de placa de orifícios da invenção é aplicável para dispositivos vibratórios ou passivos.

[038] Com mais detalhes, o mandril 20 é revestido com o material fotossensível 21 com uma altura e largura de coluna iguais às dimensões de furo alvo. Este revestimento e desenvolvimento de ultravioleta (UV) subsequente são de tal maneira que as colunas 21 de material fotossensível são deixadas se mantendo sobre o mandril 20. Estas colunas têm o diâmetro exigido e são tão altas quanto sua rigidez suportar. Como as colunas somente têm diâmetros menores que 10 μm, e preferivelmente menores que 6 μm, é possível obter muitos mais colunas e furos resultantes por unidade de área do que na técnica anterior. É presumido que podem existir até vinte vezes mais furos do que na abordagem de eletrogalvanização de técnica anterior. Isto cria um potencial para um aumento substancial na proporção de área aberta e saída de nebulizador resultante.

[039] O mandril 20 com o material fotossensível desenvolvido seletivamente na forma das colunas em pé 21 é então colocado no banho de galvanização e o processo de eletrodeposição contendo os metais paládio e níquel (PdNi) na forma líquida tipicamente é então aplicado à superfície. A atividade de galvanização é interrompida quando a altura das colunas é alcançada. Galvanização em excesso não é permitida já que a galvanização é interrompida justamente quando ela alcança a altura das colunas de material fotossensível. A solução de galvanização é escolhida para satisfazer as dimensões de placa de orifícios e parâmetros de operação desejados tais como frequência de vibração. A proporção de Pd pode estar na faixa de cerca de 85% a 93% em peso, e em uma modalidade é de cerca de 89% em peso, o restante sendo substancialmente todo de Ni. A estrutura galvanizada preferivelmente tem uma microestrutura de grãos equiaxiais finos aleatoriamente, com um tamanho de grão de 0,2 μm a 2,0 μm, por exemplo. Os versados na técnica de eletrodeposição perceberão como condições de galvanização para ambos os estágios de galvanização podem ser escolhidas para satisfazer as circunstâncias, e os conteúdos totais dos documentos indicados a seguir estão incorporados a este documento pela referência: US4628165, US6235117, US2007023547, US2001013554, WO2009/042187, e Lu S. Y., Li J. F., Zhou Y. H., “Grain refinement in the solidification of undercooled Ni-Pd alloys”. Journal of Crystal Growth 309 (2007) 103-111, 14 de setembro de 2007. De uma maneira geral, muitas soluções de eletrogalvanização envolvendo paládio e níquel produziriam efeito ou níquel somente ou de fato fosforoso e níquel (14:86) ou platina. É possível que uma lâmina não de paládio possa ser galvanizada na superfície (0,5 μm a 5,0 μm de espessura, preferivelmente de 1,0 μm a 3,0 μm de espessura) em PdNi para transmitir mais resistência à corrosão. Isto também reduziria o tamanho de furos se aberturas menores fossem desejadas.

[040] Quando removida do banho de galvanização, a espessura de lâmina tipicamente é de 5 μm - 40 μm dependendo da altura das colunas. Descascamento da lâmina neste ponto produziria uma lâmina muito fina em comparação com o padrão de 60 μm de espessura da técnica anterior. Uma lâmina desta espessura seria desprovida de rigidez, seria muito difícil de processar, e exigiria mudanças complexas e caras para a fabricação mecânica do núcleo de nebulizador para alcançar uma frequência natural equivalente à do estado da técnica de tal maneira que os acionadores de controle eletrônico existentes pudessem ser utilizáveis, os quais em alguns casos são integrados a ventiladores. Uso de um controlador de acionamento diferente seria uma barreira econômica significativa para aceitação de mercado por causa dos custos envolvidos.

[041] Este problema é superado ao oferecer o mandril galvanizado para o segundo processo de deposição de material fotossensível. Em uma modalidade, a espessura de material fotossensível é colocada para uma profundidade igual àquela exigida para levar a espessura de lâmina total para aproximadamente 60 μm (similar à espessura de lâmina de técnica anterior). A segunda altura de máscara preferivelmente está na faixa de 40 μm - 50 μm para muitas aplicações. Ela é então desenvolvida para permitir que colunas maiores permaneçam em pé sobre a superfície galvanizada. Estas tipicamente têm um diâmetro entre 40 - 100 μm, mas podem ser maiores ou menores. A altura adicional da segunda galvanização ajuda na remoção do mandril, mas de forma importante ela também alcança uma espessura particular que é equivalente à da espessura de placa de orifícios de técnica anterior para permitir que a placa de orifícios de produto final 40 seja acionada eletricamente pelos controladores existentes no mercado. Isto cria um casamento de frequência natural para alcançar vibração correta para gerar um aerossol. De uma maneira geral, o segundo estágio de galvanização fornece uma espessura mais apropriada para a aplicação de nebulizador com relação à rigidez, flexibilidade e resistência flexural. Um outro aspecto é que ele obstrui alguns dos furos menores, alcançando desse modo controle aperfeiçoado sobre taxa de fluxo. Consequentemente, o segundo estágio de mascaramento e galvanização pode ser usado para “ajustar” a placa de orifícios de produto final de acordo com taxa de fluxo desejada. Também, ele pode ser mudado rapidamente entre pequenos lotes para capacitar uma ampla faixa de placas ajustadas diferentemente.

[042] A lâmina é então destacada cuidadosamente do substrato sem a ajuda de quaisquer processos subsequentes tais como corrosão ou corte a laser. Esta facilidade de descascamento tem as vantagens de não transmitir tensões mecânicas adicionais para uma lâmina já frágil. A lâmina é então lavada e enxaguada em removedor de material fotossensível antes da inspeção de metrologia.

[043] Na peça em forma bruta ou máscara de placa de orifícios 30 os furos 33 têm uma profundidade igual à da primeira camada de galvanização e a espessura de lâmina final será igual à soma de ambas as camadas de galvanização, ver as figuras 8 e 9. Ela está então pronta para recozimento, puncionamento e dobramento para formar a placa vibratória 40 mostrada na figura 9.

[044] Podem existir etapas adicionais para melhorar as propriedades de membrana para certas aplicações. Por exemplo, a membrana pode ser de um material de substrato de Ni eletroformado que é revestido em excesso com materiais resistentes à corrosão tais como cobre, prata, paládio, platina e/ou ligas de PdNi. Cobre e prata vantajosamente têm propriedades resistentes a bactérias.

[045] Será percebido que a invenção fornece uma placa de orifícios tendo uma primeira camada de metal eletroformado com uma pluralidade de furos passantes de formação de aerossol que define o tamanho de gotícula sendo ejetada e uma segunda camada superior de material eletroformado similar ou diferente com furos ou espaços de diâmetros maiores acima dos furos de formação de aerossol e cujo material de galvanização obstrui alguns dos furos de primeira camada.

[046] Em várias modalidades, a segunda camada tem diversos furos ou espaços com diâmetros escolhidos de tal maneira que um número predeterminado de furos de primeira camada de formação de tamanho de gotícula fica exposto, o que determina o número de furos ativos e define assim a quantidade de líquido sendo pulverizada por unidade de tempo.

[047] O tamanho e número de furos em ambas as camadas podem ser variados independentemente para alcançar as faixas desejadas de tamanho de gotícula e distribuição de taxa de fluxo, o que não é possível com a tecnologia definida de galvanização de técnica anterior.

[048] Também deve ser percebido que a invenção fornece o potencial para um número muito maior de furos por unidade de área quando comparada à técnica anterior. Por exemplo, um aumento de vinte vezes é possível, tendo assim até 2.500 furos por milímetro quadrado.

[049] Também, em várias modalidades a segunda camada preenche completamente ou de forma parcial pelo menos alguns dos furos de formação de aerossol na primeira camada, formando assim ancoragem mecânica para ambas as camadas para ajudar a alcançar exigências de vida de resistência.

[050] O exposto a seguir é uma tabela de exemplos de configurações de furos diferentes para placas de orifícios (“PO”) de 5 mm de diâmetro:

[051] Aspectos vantajosos da invenção incluem: (i) número maior de furos por unidade de área é possível; (ii) tamanhos de furos menores e mais precisos diametralmente são possíveis; (iii) espessura similar à de lâminas disponíveis comercialmente existentes, o que alivia a necessidade onerosa de projetar de novo o nebulizador para casar com a frequência correta para os controladores existentes para ativar o gerador de aerossol; (iv) somente duas camadas de galvanização ou etapas de galvanização são exigidas; (v) também é fácil destacar cuidadosamente a lâmina do substrato mandril; (vi) possibilidade de usar controladores eletrônicos existentes para acionar a placa de orifícios já que as frequências naturais são casadas, tendo alcançado espessura de placa de orifícios similar; (vii) possibilidade de obter tamanhos de partículas menores e mais controláveis (2 μm - 4 μm); (viii) possibilidade de alcançar maiores taxas de fluxos (0,5 mL/min a 2,5 mL/min, mais tipicamente de 0,75 mL/min - 1,5 mL/min); (ix) possibilidade de alcançar taxas de fluxos e tamanho de partícula mais independentes um do outro quando comparada à técnica anterior tal como descrito. (Tipicamente na técnica anterior a taxa de fluxo aumentando usualmente exige tamanho de partícula aumentando e vice- versa). Estas vantagens estão ilustradas no gráfico da figura 10.

[052] Referindo-se às figuras 11 a 14 em uma segunda modalidade o processamento é muito parecido com o da modalidade mencionada anteriormente. Neste caso, entretanto, ambos os conjuntos de colunas de material fotossensível são afunilados de tal maneira que os furos resultantes são afunilados para fluxo aperfeiçoado de líquido de aerossol. Existe um mandril 50, as primeiras colunas de máscara 51 e a galvanização 52 entre elas. A segunda máscara compreende as colunas afuniladas 55, e os espaços entre elas são galvanizados com o metal 56. Maior cuidado é exigido para as etapas de galvanização para assegurar que existe galvanização adequada sob as projeções de máscara. A figura 14 mostra uma vista plana, neste caso após remoção do material fotossensível. Pode ser visto que existem diversos furos pequenos 61 para cada furo superior grande 65 no corpo de PdNi 56/52. O furo superior 65 tem o efeito de um funil para baixo para os furos pequenos 61, os quais por si mesmos são na forma de funil.

[053] A invenção não está limitada às modalidades descritas, e pode ser variada em construção e detalhe. Por exemplo, é considerado que o segundo ciclo de mascaramento e galvanização pode não ser exigido se a lâmina puder ser removida do mandril, por causa de a profundidade de lâmina exigida ser alcançada no primeiro estágio ou por causa de tecnologias de remoção de lâmina aperfeiçoadas estando disponíveis. Além do mais, uma terceira camada pode ser aplicada para fornecer mais rigidez mecânica para a placa de orifícios. Também, nas modalidades descritas anteriormente as camadas são do mesmo metal. Entretanto é considerado que eles podem ser diferentes, e de fato o metal dentro de cada camada de formação de furo pode incluir subcamadas de metais diferentes. Por exemplo, a composição em uma ou em ambas as superfícies pode ser diferente para maior resistência à corrosão e/ou para certas propriedades hidrofílicas ou hidrofóbicas. Também, pode existir uma etapa de galvanização adicional para a camada de superfície superior de 1 μm a 5 μm ou de 1 μm a 3 μm.

Claims

1. Método de fabricar uma lâmina de placa de orifícios de formação de aerossol (30), o método caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer um mandril (20) de material condutivo, aplicar uma máscara sobre o mandril em um padrão de colunas (21) as referidas colunas tendo uma dimensão de largura no plano do mandril na faixa de 1 μm a 10 μm, eletrogalvanizar (22) os espaços em volta das colunas, em que a eletrogalvanização é continuada até que o material galvanizado esteja nivelado com os topos das colunas e não exista sobreposição entre o material galvanizado e o material de máscara, remover a máscara para fornecer uma lâmina do material eletrogalvanizado com orifícios de formação de aerossol onde as colunas de máscara estavam, em que as ditas etapas de mascaramento e galvanização são seguidas por pelo menos um ciclo subsequente de mascaramento (25) e galvanização (26) para aumentar a espessura de lâmina, em que o pelo menos um ciclo subsequente eleva a espessura de lâmina total (30) até um nível desejado de acordo com critérios para remoção da lâmina do mandril, e/ou frequência desejada de operação da placa de orifícios, e/ou restrições físicas de um acionamento de aerossol, e remover a lâmina do mandril; em que o pelo menos um ciclo subsequente fornece após remoção de máscara: espaços (32), pelo menos alguns dos quais são colocados sobre uma pluralidade de orifícios de formação de aerossol (33), e tendo um diâmetro na faixa de 20 μm e 400 μm, e um material de galvanização (31) que obstrui alguns dos orifícios de formação de aerossol (33), e em que o pelo menos subsequente ciclo é executado de acordo com taxa de fluxo desejada através da placa de orifícios, em que um número de espaços com diâmetros são escolhidos de modo a expor um número predeterminado de orifícios de formação de aerossol.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as colunas (21) têm uma profundidade na faixa de 5 μm a 40 μm.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as colunas (21) têm uma dimensão de largura no plano do mandril na faixa de 2 μm a 6 μm.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um ciclo subsequente eleva a espessura de lâmina total até um valor na faixa de 45 μm a 90 μm.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a extensão de oclusão no ciclo subsequente ou em cada um deles é escolhido considerando propriedades mecânicas desejadas da placa de orifícios.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro mascaramento e galvanização são executados de tal maneira que os furos de formação de aerossol (51) são criados com uma forma de funil.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o mascaramento e galvanização subsequentes são executados de tal maneira que os espaços de sobreposição (55) são criados com uma forma de funil.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o metal galvanizado inclui Ni e/ou Pd, e em que o Ni e Pd estão presentes em uma superfície em uma concentração escolhida considerando propriedades anticorrosivas, e em que a proporção de Pd está na faixa de 85% em peso e 93% em peso, preferivelmente de 89%, o restante sendo Ni.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o material galvanizado inclui Ag e/ou Cu em uma superfície, em uma concentração escolhida considerando propriedades antibacterianas.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas adicionais de processar adicionalmente a lâmina para fornecer uma placa de orifícios (40) pronta para encaixar em um dispositivo de formação de aerossol e em que a lâmina é concretizada como uma placa de orifícios de forma não plana (40), e em que a lâmina é concretizada em uma forma com uma configuração escolhida de acordo com ângulos de pulverização desejados, e em que a lâmina é concretizada em uma forma tendo uma parte operativa em forma de domo e um flange para encaixar com um acionamento.

11. Lâmina de placa de orifícios (30), obtida pelo método conforme definido nas reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que compreende uma camada inferior (31) de metal galvanizado de fotolitografia com orifícios de formação de aerossol (33) e pelo menos uma camada superior de metal galvanizado (31) tendo espaços (32), em que os ditos espaços são colocados sobre uma pluralidade de orifícios de formação de aerossol (33), em que a camada superior obstrui alguns dos orifícios de formação de aerossol na camada inferior, os orifícios de formação de aerossóis têm uma dimensão de largura na faixa de 1 μm a 10 μm, e os espaços têm um diâmetro na faixa de 20 μm a 400 μm, e na qual são escolhidos vários espaços com diâmetros, de modo que um número pré-determinado de orifícios de formação de aerossóis seja exposto de acordo com a taxa de fluxo desejada através da placa de abertura.

12. Lâmina de placa de orifícios, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o metal de todas as camadas é o mesmo.

13. Lâmina de placa de orifícios, de acordo qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que o metal galvanizado inclui Ni e/ou Pd, e em que Ni e/ou Pd estão presentes em uma superfície em uma concentração escolhida considerando propriedades anticorrosivas e em que a proporção de Pd está na faixa de 85% em peso e 93% em peso, e preferivelmente de 89%, o restante sendo Ni.

14. Lâmina de placa de orifícios, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizada pelo fato de que o metal galvanizado inclui Ag e/ou Cu em uma superfície, em uma concentração escolhida para propriedades antibacterianas.

15. Lâmina de placa de orifícios, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizada pelo fato de que os orifícios de formação de aerossol possuem uma dimensão de largura na faixa de 2 μm a 6 μm e de que a espessura da lâmina está na faixa de 45 μm a 90 μm.

16. Placa de orifícios, caracterizada pelo fato de que inclui uma lâmina conforme definida em qualquer uma das reivindicações 11 a 15.

17. Dispositivo de formação de aerossol, caracterizado pelo fato de que compreende uma placa de orifícios conforme definida na reivindicação 16, e um acionamento encaixando com a placa para vibrá-la em uma frequência desejada para formar um aerossol.

18. Dispositivo de formação de aerossol, caracterizado pelo fato de que compreende uma placa de orifícios conforme definida na reivindicação 16, um suporte para a placa de orifícios para uso de placa de orifícios passiva, e uma corneta arranjada para forçar uma onda de líquido através da placa de orifícios.