CN114368139A - 一种自动化聚合物毛细管加工装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化聚合物毛细管加工装置及其控制方法，装置包括：毛细管收放模块，所述毛细管收放模块用于收放毛细管，所述毛细管收放模块包括两个毛细管收放装置；加热模块，所述加热模块用于对所述毛细管进行加热处理，所述加热模块设于所述两个毛细管收放装置之间；控制器，所述控制器连接所述毛细管收放模块和所述加热模块，所述控制器用于控制所述毛细管收放模块的收放处理和所述加热模块的加热处理。通过控制器控制毛细管收放模块的收放处理和加热模块的加热处理，满足聚合物加工所需的必要条件，实现聚合物毛细管的自动化批量生产，并精确控制毛细管的颈缩梯度、拉伸长度、最小直径等关键技术规格，可广泛应用于毛细管加工技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及毛细管加工技术领域，尤其是一种自动化聚合物毛细管加工装置及其控制方法。
背景技术
聚合物毛细管可应用于微流控技术，微流控技术需要在芯片上制备微流道，常用方法有光刻，数控机床雕刻，激光烧蚀，纳米压印，注塑成型等，微流道制备完成后还要经过键合封装材料制成完整芯片。用于微流控芯片的材料一般需要较高的疏水性以减小流体阻力，防止堵塞，保障流体在管道内顺利通行。如果材料本身不具备疏水性质，还需要额外的进行疏水化处理，工序复杂，成本增加。
聚合物毛细管在材料疏水性、结构灵活性、抗压强度、生产使用成本等方面具有天然优势，例如市面上商业化的毛细管中，聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)及氟化乙烯丙烯(FEP)等，具有拒水、拒油、透明等特点，还可以随意加工成三维形状，非常适合用作微流控管道。
现有的商用毛细管多通过挤出成型方法制备，受限于模具精度以及挤出胀大效应，管道的尺寸较大，如商用聚四氟乙烯毛细管最小内径为0.3mm；而内径更小的聚合物毛细管，如0.1mm外径的PEEK毛细管，由于加工难度大，价格非常昂贵(218元/米)。
为了解决成本问题，需要对商用的聚合物毛细管进行二次加工，实现更小的尺寸控制，满足更广泛的应用需求；然而，现有可用于聚合物毛细管加工的装置多为拉伸/压缩性能测试装置，行程较短，且一次只能加工一个试样。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种自动化聚合物毛细管加工装置及其控制方法，能够通过控制器进行毛细管收放模块和加热模块的逻辑控制，实现聚合物毛细管的自动化批量生产。
本发明实施例的第一方面提供了一种自动化聚合物毛细管加工装置，包括：
毛细管收放模块，所述毛细管收放模块用于收放毛细管，所述毛细管收放模块包括两个毛细管收放装置；
加热模块，所述加热模块用于对所述毛细管进行加热处理，所述加热模块设于所述两个毛细管收放装置之间；
控制器，所述控制器连接所述毛细管收放模块和所述加热模块，所述控制器用于控制所述毛细管收放模块的收放处理和所述加热模块的加热处理。
可选地，所述毛细管收放装置包括第一毛细管收放装置和第二毛细管收放装置，所述第一毛细管收放装置用于放置加工前的毛细管，所述第二毛细管收放装置用于收集加工后的毛细管。
可选地，所述毛细管收放装置包括电机模组和H型槽滚轮，所述H型槽滚轮用于收放毛细管，所述电机模组用于驱动所述H型槽滚轮收放毛细管。
可选地，所述毛细管收放装置还包括两个毛细管导向装置，两个所述毛细管导向装置用于引导毛细管通过所述加热模块进行加热处理。
可选地，所述毛细管导向装置包括V型槽轴承滚轮和支撑轴，所述V型槽轴承滚轮连接于所述支撑轴。
可选地，所述加热模块包括加热模具，所述加热模具设有通孔，毛细管穿过所述通孔进行加热处理。
可选地，所述加热模具为阶梯状，每节阶梯均设有通孔。
可选地，所述加热模块设有滑轨，所述加热模具滑动连接于所述加热模块。
本发明实施例的第二方面提供了一种自动化聚合物毛细管加工装置的控制方法，包括：
获取待加工毛细管放置于毛细管收放模块中的第一毛细管收放装置；
将所述待加工毛细管的初始端穿过加热模块固定于所述毛细管收放模块中的第二毛细管收放装置；
根据控制器向所述毛细管收放模块和所述加热模块发送控制指令，控制所述毛细管收放模块进行收放处理和所述加热模块进行加热处理。
可选地，所述控制所述毛细管收放模块进行收放处理和所述加热模块进行加热处理，包括：
控制所述第一毛细管收放装置和所述第二毛细管收放装置同步转动或异步转动；
控制所述第一毛细管收放装置和所述第二毛细管收放装置的转动速率；
控制所述第一毛细管收放装置和所述第二毛细管收放装置的转动距离；
控制所述第一毛细管收放装置和所述第二毛细管收放装置的停滞时间；
控制所述加热模块的加热温度。
本发明实施例通过毛细管收放模块的两个毛细管收放装置实现毛细管的收放，实现了毛细管的自动化加工流程；通过设于两个毛细管收放装置之间的加热模块，为毛细管的加工提供了加工条件；通过控制器控制毛细管收放模块的收放处理和加热模块的加热处理，协调毛细管收放模块和加热模块的配合运作，进而实现了聚合物毛细管的自动化批量生产。同时，可以通过控制器对毛细管收放模块的收放处理和加热模块的加热处理的相关参数的设置，精确控制毛细管的颈缩梯度、拉伸长度、最小直径等关键技术规格。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。
图1为本发明实施例提供的一种自动化聚合物毛细管加工装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种自动化聚合物毛细管加工装置的局部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的加热模具的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种自动化聚合物毛细管加工装置的具体结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种自动化聚合物毛细管加工装置的控制方法的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种自动化聚合物毛细管加工装置生产的颈缩毛细管显微示意图；
图7为本发明实施例提供的一种自动化聚合物毛细管加工装置生产的均匀毛细管显微示意图；
图8为本发明实施例提供的一种自动化聚合物毛细管加工装置生产的另一均匀毛细管显微示意图；
图9为本发明实施例提供的一种自动化聚合物毛细管加工装置生产的毛细管应用效果示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
为了使本申请内容及技术方案更加清楚明白，对相关术语及含义进行说明：
毛细管：凡内径很细的管子叫“毛细管”。通常指的是内径等于或小于1毫米的细管，因管径有的细如毛发故称毛细管。目前主要应用在医学和建筑材料上。
聚合物加工：聚合物加工是指利用聚合物材料分子链松弛过程对温度的依赖性，通过外力辅助，使聚合物在适当的温度条件下，以较快的速度，在较短的时间内经过形变形成所需形状，最后再经过冷却定型得到最终的制品。
过盈配合：过盈配合是指利用材料的弹性将孔放大变形并安装在轴上。当孔恢复后，会对轴产生夹紧力，将两部分连接起来。在过盈配合公差带图中，孔的公差带低于轴的公差带。
下面结合说明书附图，对本发明的装置的结构功能进行详细说明：
参照图1，本发明实施例提供了一种自动化聚合物毛细管加工装置，包括：
毛细管收放模块1，毛细管收放模块用于收放毛细管，毛细管收放模块包括两个毛细管收放装置；
加热模块2，加热模块用于对所述毛细管进行加热处理，加热模块设于两个毛细管收放装置之间；
控制器3，控制器连接毛细管收放模块和加热模块，控制器用于控制毛细管收放模块的收放处理和加热模块的加热处理。
需要说明的是，通过控制器能够设置毛细管收放模块的逻辑控制和加热模块的温度。其中，设置毛细管收放模块的逻辑控制包括：设置毛细管收放模块中两个毛细管收放装置的同步转动或异步转动、两个毛细管收放装置各自的转动速率以及两个毛细管收放装置各自的转动距离和停滞时间，进而能够控制毛细管的延伸率和在加热区域的加热时间；设置加热模块的控制参数包括：设置加热温度。通过控制器设置本实施例装置的控制逻辑，能够实现生产出具有不同直径、长度、颈缩梯度的毛细管。
在一些实施例中，毛细管收放装置包括第一毛细管收放装置和第二毛细管收放装置，第一毛细管收放装置用于放置加工前的毛细管，第二毛细管收放装置用于收集加工后的毛细管。
参照图2，在一些实施例中，毛细管收放装置包括电机模组12和H型槽滚轮11，H型槽滚轮11用于收放毛细管，电机模组12用于驱动H型槽滚轮11收放毛细管。
在一些实施例中，毛细管收放装置还包括两个毛细管导向装置，两个所述毛细管导向装置用于引导毛细管通过所述加热模块进行加热处理。
在一些实施例中，毛细管导向装置包括V型槽轴承滚轮13和支撑轴14，所述V型槽轴承滚轮13连接于所述支撑轴14。
在一些实施例中，加热模块包括加热模具22，加热模具22设有通孔，毛细管穿过所述通孔进行加热处理，其中加热模块通过加热装置21为加热模具22加热，进而通过加热模具22为毛细管加工过程中的毛细管进行加热处理。
在一些实施例中，具体参照图3，加热模具为阶梯状，每节阶梯均设有通孔，对应的，每个阶梯上的通孔的长度与阶梯长度对应，通孔长度即加热长度，取决于实际应用中对毛细管长度的需求。
在一些实施例中，加热模块设有滑轨，加热模具滑动连接于加热模块，通过滑动加热模具，能够方便根据实际加工需求，任意选择需要使用的通孔的长度。
在一些实施例中，上述的所有装置均直接或间接安装固定于固定基板4上。
具体地，在一些实施例中，参照图4，本发明提供一种自动化聚合物毛细管加工装置，包括电机模组12、固定基板4、控制器3、H型槽滚轮11、V型槽轴承滚轮13、加热装置21、加热模具22、支撑轴14；固定基板4上设有通孔，通孔用于安装电机模组12和支撑轴14，支撑轴14与所述V型槽轴承滚轮13过盈配合，V型槽轴承滚轮13的中间设置加热装置21，加热装置21上安装加热模具22；电机模组12中的两台电机分别设置在所述固定基板4的两侧，电机的旋转轴向上穿过固定基板4的通孔，电机旋转轴与H型槽滚轮11过盈配合；
其中，电机模组12包括两台可实现同步或异步驱动的步进电机，通过逻辑控制对待加工的毛细管进行拉伸和收卷，实现自动化生产；
控制器3用于设置和显示加热模块的温度，以及步进电机的控制逻辑，包括各个电机的驱动方式(同步或异步)、转动速速、转动方向、转动角度、转动圈数、导程距离、脉冲数、停滞时间等参数；通过各参数的控制，可以生产出具有不同直径、长度、颈缩梯度的毛细管；
H型槽滚轮11用于缠绕待加工和加工后的毛细管；
V型槽轴承滚轮13用于控制毛细管导向，使毛细管与加热模具22上的通孔保持同轴，保证待加工部分均匀受热；
加热装置21用于提供热源，对加热模具22进行传热；
加热模具22可拆卸和更换，便于设置不同的加热区域和加热方式，包括接触传热、辐射传热等；
加热模具22可设置具多种厚度区域，不同厚度区域可设置不同直径的通孔用于加热不同尺寸的管材；
参照图5，本发明实施例提供了一种自动化聚合物毛细管加工装置的控制方法，应用于上述装置实施例，通过控制上述装置实施例实现聚合物毛细管的自动化加工，如图5所示，方法包括：
获取待加工毛细管放置于毛细管收放模块中的第一毛细管收放装置；
将待加工毛细管的初始端穿过加热模块固定于毛细管收放模块中的第二毛细管收放装置；
根据控制器向毛细管收放模块和加热模块发送控制指令，控制毛细管收放模块进行收放处理和加热模块进行加热处理。
在一些实施例中，控制毛细管收放模块进行收放处理和加热模块进行加热处理，包括：
控制第一毛细管收放装置和第二毛细管收放装置同步转动或异步转动；
控制第一毛细管收放装置和第二毛细管收放装置的转动速率；
控制第一毛细管收放装置和第二毛细管收放装置的转动距离；
控制第一毛细管收放装置和第二毛细管收放装置的停滞时间；
控制加热模块的加热温度。
需要说明的是，通过控制器控制毛细管收放模块进行收放处理和加热模块进行加热处理，能够进一步实现毛细管收放装置的驱动方式、转动速速、转动方向、转动角度、转动圈数、导程距离、脉冲数、停滞时间等参数的设置以及加热模块加热温度的设置。通过控制器设置控制逻辑，能够实现生产出具有不同直径、长度、颈缩梯度的毛细管。
下面结合一些具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例仅用于解释本发明，不能看作是对本发明的限定：
实施例1
1.将商用聚四氟乙烯(PTFE)毛细管(外径0.6mm，内径0.3mm)一端缠绕在第一H型槽滚轮上，另一端依此经过第一V型槽轴承滚轮、加热模具通孔(加热长度3mm，孔径0.8mm)、第二V型槽轴承滚轮，最后用夹具或胶带固定在第二H型槽滚轮上；
2.将加热模具固定在加热模块上，并将加热模具通孔与V型槽轴承滚轮V字底部对齐，如图2所示；
3.打开控制器电源，设置加热模块温度为330度，并开启加热器使加热模具温度达到稳定；
4.设置电机模组运行逻辑：
第一步：第一步进电机和第二步进电机同步顺时针转动180度，转速为100rpm(毛细管移动/收卷)；
第二步：延时输出10s(预热)；
第三步：第二步进电机转动顺时针转动90度，转速为20rpm(拉伸)；
第四步：延时输出5s(应力松弛)；
然后设置以上动作无限重复；
5.按照以上控制逻辑运行电机模组，自动化完成聚合物毛细管的加工与收卷；
6.将H型槽滚轮上的毛细管解缠并切割，得到规格相同的批量聚合物毛细管1，切割得到的毛细管两端为初始直径(外径0.6mm，内径0.3mm)，中间经过颈缩直径变小(图6所示)，最小内径约为0.08mm，最小外径约为0.1mm(图7所示)。
实施例2
1.将商用聚四氟乙烯(PTFE)毛细管(外径0.6mm，内径0.3mm)一端缠绕在第一H型槽滚轮上，另一端依此经过第一V型槽轴承滚轮、加热模具通孔(加热长度5mm，孔径0.8mm)、第二V型槽轴承滚轮，最后用夹具或胶带固定在第二H型槽滚轮上；
2.将加热模具固定在加热模块上，并将加热模具通孔与V型槽轴承滚轮V字底部对齐，如图2所示；
3.打开控制器电源，设置加热模块温度为320度，并开启加热器使加热模具温度达到稳定；
4.设置电机模组运行逻辑：
第一步：第一步进电机和第二步进电机同步顺时针转动180度，转速为100rpm(毛细管移动/收卷)；
第二步：延时输出10s(预热)；
第三步：第二步进电机顺时针转动180度，转速为20rpm(拉伸)；
第四步：延时输出5s(应力松弛)；
然后设置以上动作无限重复；
5.按照以上控制逻辑运行电机模组，自动化完成聚合物毛细管的加工与收卷；
6.将H型槽滚轮上的毛细管解缠并切割，得到规格相同的批量聚合物毛细管2，切割得到的毛细管两端为初始直径(外径0.6mm，内径0.3mm)，中间经过颈缩直径变小，最小内径约为0.1mm，最小外径约为0.14mm(图8所示)。
经过上述控制方法加工得到的聚合物毛细管可以通过以下步骤应用于实际的实验操作中，步骤如下：
1.将实施例1所制备的聚合物毛细管1从中间管径最小处切割成两段，前端管径大，后端管径小；
2.切割后两段的后端分别错开嵌入实施例2所制备的聚合物毛细管2的内部，通过嵌入式装配和封装，形成两入口、一出口的共轴聚焦流微流道；
3.利用注射泵从两个入口分别注入油相和水相，液滴在中间的共轴管道处交汇并生成油包水微液滴，如图9所示。
本发明装置实施例的内容均适用于本方法实施例，本方法实施例所具体实现的功能与上述装置实施例具有的功能相同，并且达到的有益效果与上述装置实施例达到的有益效果也相同。
综上所述，针对现有可用于聚合物毛细管加工的装置多为拉伸/压缩性能测试装置，行程较短，且一次只能加工一个试样，无法实现批量的、自动化的生产需求的问题，本发明提出了一种自动化聚合物毛细管加工装置及其控制方法。本发明的装置通过毛细管收放模块与加热模块的逻辑控制，具体通过控制器对毛细管收放模块的电机模组和加热模块的加热装置进行控制，从而实现聚合物毛细管的自动化批量生产，本发明的控制方法能够对本发明的装置进行有效的逻辑控制，进而精确控制毛细管加工的颈缩梯度、延伸率、最小直径等关键技术规格。本发明可以对商用的毛细管材料进行二次加工，实现内径更小的毛细管制备，降低生产成本；通过对模具温度、加热长度、加热时间、拉伸速率、拉伸长度等多参数的协同控制，可实现管道尺寸(直径、长度)的精准控制；另外，通过V型槽滚轮的同轴定位与H型槽滚轮的收卷，使毛细管的加工与收卷同步进行，可实现自动化、大批量生产。
在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种自动化聚合物毛细管加工装置，其特征在于，包括：
毛细管收放模块，所述毛细管收放模块用于收放毛细管，所述毛细管收放模块包括两个毛细管收放装置；
加热模块，所述加热模块用于对所述毛细管进行加热处理，所述加热模块设于所述两个毛细管收放装置之间；
控制器，所述控制器连接所述毛细管收放模块和所述加热模块，所述控制器用于控制所述毛细管收放模块的收放处理和所述加热模块的加热处理。
2.根据权利要求1所述的一种自动化聚合物毛细管加工装置，其特征在于，所述毛细管收放装置包括第一毛细管收放装置和第二毛细管收放装置，所述第一毛细管收放装置用于放置加工前的毛细管，所述第二毛细管收放装置用于收集加工后的毛细管。
3.根据权利要求2所述的一种自动化聚合物毛细管加工装置，其特征在于，所述毛细管收放装置包括电机模组和H型槽滚轮，所述H型槽滚轮用于收放毛细管，所述电机模组用于驱动所述H型槽滚轮收放毛细管。
4.根据权利要求2所述的一种自动化聚合物毛细管加工装置，其特征在于，所述毛细管收放装置还包括两个毛细管导向装置，两个所述毛细管导向装置用于引导毛细管通过所述加热模块进行加热处理。
5.根据权利要求4所述的一种自动化聚合物毛细管加工装置，其特征在于，所述毛细管导向装置包括V型槽轴承滚轮和支撑轴，所述V型槽轴承滚轮连接于所述支撑轴。
6.根据权利要求1所述的一种自动化聚合物毛细管加工装置，其特征在于，所述加热模块包括加热模具，所述加热模具设有通孔，毛细管穿过所述通孔进行加热处理。
7.根据权利要求6所述的一种自动化聚合物毛细管加工装置，其特征在于，所述加热模具为阶梯状，每节阶梯均设有通孔。
8.根据权利要求7所述的一种自动化聚合物毛细管加工装置，其特征在于，所述加热模块设有滑轨，所述加热模具滑动连接于所述加热模块。
9.一种自动化聚合物毛细管加工装置的控制方法，其特征在于，包括：
获取待加工毛细管放置于毛细管收放模块中的第一毛细管收放装置；
将所述待加工毛细管的初始端穿过加热模块固定于所述毛细管收放模块中的第二毛细管收放装置；
根据控制器向所述毛细管收放模块和所述加热模块发送控制指令，控制所述毛细管收放模块进行收放处理和所述加热模块进行加热处理。
10.根据权利要求9所述的一种自动化聚合物毛细管加工装置的控制方法，其特征在于，所述控制所述毛细管收放模块进行收放处理和所述加热模块进行加热处理，包括：
控制所述第一毛细管收放装置和所述第二毛细管收放装置同步转动或异步转动；
控制所述第一毛细管收放装置和所述第二毛细管收放装置的转动速率；
控制所述第一毛细管收放装置和所述第二毛细管收放装置的转动距离；
控制所述第一毛细管收放装置和所述第二毛细管收放装置的停滞时间；
控制所述加热模块的加热温度。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115139506A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-10-04 | 广东省科学院生物与医学工程研究所 | 一种聚合物变径毛细管成型切割一体化系统及其实现方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH435536A (de) * | 1964-12-31 | 1967-05-15 | Hoechst Ag | Verfahren zum Verstrecken von Fäden aus synthetischen, linearen Polyestern |
| WO1982003070A1 (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-16 | Dietzsch Hans Joachim | Manufacturing of capillaries |
| CN103121660A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-05-29 | 江苏科技大学 | 面向微流体系统的玻璃基仿生微通道加工装置及加工方法 |
| CN104162557A (zh) * | 2014-08-10 | 2014-11-26 | 太仓东青金属制品有限公司 | 一种金属管拉伸方法 |
| CN104438430A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-25 | 青岛麦特瑞欧新材料技术有限公司 | 一种钛合金异型毛细管材加工方法 |
| CN205905414U (zh) * | 2016-07-27 | 2017-01-25 | 上海翊科精密挤出技术有限公司 | 一种简易医用导管变径装置 |
| CN205905413U (zh) * | 2016-05-24 | 2017-01-25 | 南京邓氏塑胶新材料有限公司 | 提高塑料导爆管拉伸强度的装置 |
| CN107608020A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-01-19 | 佛山杰致信息科技有限公司 | 聚合物光子晶体光纤的制备方法 |
| CN208827122U (zh) * | 2018-09-25 | 2019-05-07 | 翰贝摩尔表面技术（江苏）有限公司 | 一种便于调节拉丝粗细的碳纤维管拉丝设备 |
| CN211165305U (zh) * | 2019-12-02 | 2020-08-04 | 阳谷鲁发新材料有限公司 | 一种柔性复合管轴向热拉伸装置 |
| CN113652342A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-16 | 广东省科学院健康医学研究所 | 一种数字pcr装置、制备方法、设备及介质 |
-
2021
- 2021-12-14 CN CN202111524543.XA patent/CN114368139B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH435536A (de) * | 1964-12-31 | 1967-05-15 | Hoechst Ag | Verfahren zum Verstrecken von Fäden aus synthetischen, linearen Polyestern |
| WO1982003070A1 (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-16 | Dietzsch Hans Joachim | Manufacturing of capillaries |
| CN103121660A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-05-29 | 江苏科技大学 | 面向微流体系统的玻璃基仿生微通道加工装置及加工方法 |
| CN104162557A (zh) * | 2014-08-10 | 2014-11-26 | 太仓东青金属制品有限公司 | 一种金属管拉伸方法 |
| CN104438430A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-25 | 青岛麦特瑞欧新材料技术有限公司 | 一种钛合金异型毛细管材加工方法 |
| CN205905413U (zh) * | 2016-05-24 | 2017-01-25 | 南京邓氏塑胶新材料有限公司 | 提高塑料导爆管拉伸强度的装置 |
| CN205905414U (zh) * | 2016-07-27 | 2017-01-25 | 上海翊科精密挤出技术有限公司 | 一种简易医用导管变径装置 |
| CN107608020A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-01-19 | 佛山杰致信息科技有限公司 | 聚合物光子晶体光纤的制备方法 |
| CN208827122U (zh) * | 2018-09-25 | 2019-05-07 | 翰贝摩尔表面技术（江苏）有限公司 | 一种便于调节拉丝粗细的碳纤维管拉丝设备 |
| CN211165305U (zh) * | 2019-12-02 | 2020-08-04 | 阳谷鲁发新材料有限公司 | 一种柔性复合管轴向热拉伸装置 |
| CN113652342A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-16 | 广东省科学院健康医学研究所 | 一种数字pcr装置、制备方法、设备及介质 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115139506A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-10-04 | 广东省科学院生物与医学工程研究所 | 一种聚合物变径毛细管成型切割一体化系统及其实现方法 |
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