本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在醫(yī)療霧化器上的霧化片,具體涉及一種復(fù)合霧化片及其制作方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)階段采用的壓電陶瓷超聲霧化片,其結(jié)構(gòu)大多由一片金屬基片1與一片壓電陶瓷環(huán)片2粘結(jié)或焊接而成,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。壓電陶瓷環(huán)片加電后,在逆壓電效應(yīng)的作用下壓電陶瓷環(huán)片產(chǎn)生沿發(fā)向的伸縮振動并帶動金屬基片發(fā)生共振。帶動了液體的傳輸,并在微孔處不斷有微細(xì)的小液滴溢出,實(shí)現(xiàn)了液體的霧化。
現(xiàn)有的霧化片存在如下問題:
1、多采用SUS304不銹鋼片直接激光加工微孔,再貼上壓電陶瓷環(huán)片。這種結(jié)構(gòu)會將打好微孔的不銹鋼片直接和藥物接觸,由于一般藥物都有一定的酸堿度,很可能會對這種材料進(jìn)行腐蝕,縮短使用壽命,更有甚者金屬的網(wǎng)片在高頻空振時,在網(wǎng)片受到腐蝕的情況下很容易破碎,碎片被病人吸入肺部發(fā)生醫(yī)療事故。
2、金屬片的加工方式采用激光微加工技術(shù),但這種加工技術(shù)最小孔徑只能做到5微米左右,且孔徑分布不是很均勻,孔徑的大小直接決定著噴霧顆粒的大小,也對藥物的療效會有影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的第一個目的在于提供一種復(fù)合霧化片,它具有耐腐蝕性好及柔韌性好的特點(diǎn),因此在高速震動過程中不出現(xiàn)破網(wǎng)或破網(wǎng)碎片。進(jìn)一步地,用于噴霧的微孔孔徑最小可以達(dá)到1微米,且能保證孔排布規(guī)范均勻,使得噴出顆粒的直徑更小。
本發(fā)明的第二個目的在于提供一種復(fù)合霧化片的制作方法。
為解決上述問題,本發(fā)明的第一個目的所采用的技術(shù)方案如下:
一種復(fù)合霧化片,包括金屬基片和固定于金屬基片上表面的壓電陶瓷環(huán)片;所述金屬基片的中心區(qū)域設(shè)有第一通孔,所述的壓電陶瓷環(huán)片上與第一通孔對應(yīng)的中心區(qū)域設(shè)有第二通孔;所述壓電陶瓷環(huán)片的上表面上還分別設(shè)有正極焊盤和負(fù)極焊盤;其特征在于,還包括一個聚酰亞胺膜片(或者稱為PI膜片),所述聚酰亞胺膜片固定于所述金屬基片的上表面上,并且所述聚酰亞胺膜片完全覆蓋住所述第一通孔;所述聚酰亞胺膜片上設(shè)有若干個霧化孔,每個霧化孔的兩端分別與第一通孔、第二通孔連通。
作為優(yōu)選,所述霧化孔與第一通孔連通處為噴霧口,所述噴霧口的直徑為1-3微米。
作為優(yōu)選,所述霧化孔的形狀為喇叭口狀,其大半徑開口與第一通孔連通、小半徑開口與第二通孔連通,所述霧化孔的小半徑開口的直徑為1-3微米。
作為優(yōu)選,所述金屬基片上還設(shè)有若干個腰圓孔,若干個腰圓孔沿著第一通孔的圓周均勻分布。
作為優(yōu)選,所述聚酰亞胺膜片的形狀大小與所述第二通孔的形狀大小相吻合。
作為優(yōu)選,所述正極焊盤和負(fù)極焊盤沿著同一圓周分布于所述壓電陶瓷環(huán)片的上表面上。
作為優(yōu)選,所述金屬基片為不銹鋼基片;所述壓電陶瓷環(huán)片的外徑小于或等于金屬基片的直徑;所述第二通孔的直徑大于所述第一通孔的直徑。
為解決上述問題,本發(fā)明的第二個目的所采用的技術(shù)方案如下:
一種復(fù)合霧化片的制作方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)提供一個金屬基片;
2)提供一個壓電陶瓷環(huán)片,將壓電陶瓷環(huán)片通過膠水粘接于金屬基片的上表面上,確保壓電陶瓷環(huán)片的第二通孔的中心點(diǎn)與所述金屬基片的第一通孔的中心點(diǎn)對齊;
3)提供一個聚酰亞胺膜片,將聚酰亞胺膜片圓周通過膠水粘接于金屬基片的上表面上,確保聚酰亞胺膜片的中心點(diǎn)與所述金屬基片的第一通孔的中心點(diǎn)對齊;得到半成品;
4)將步驟3)得到的半成品烘干,得到復(fù)合霧化片。
作為優(yōu)選,步驟3)中,所述聚酰亞胺膜片的霧化孔的加工方法如下:用準(zhǔn)分子激光器對聚酰亞胺膜片進(jìn)行打孔,得到若干個霧化孔,霧化孔的噴霧口的直徑為1-3微米;所述準(zhǔn)分子激光器的波長為150-400nm,選擇脈沖為80-120個/秒,單個脈沖能量為300-400mJ,工作氣體為Kr、Ne、He或Ar惰性輔助氣體。
作為優(yōu)選,步驟4)中,烘干條件為:溫度為120-150℃,時間為60-90分鐘。
相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果在于:
1、本發(fā)明增加了一個聚酰亞胺膜片,所述聚酰亞胺膜片上設(shè)有若干個霧化孔。PI塑膠原料,中文俗稱聚酰亞胺,是分子結(jié)構(gòu)含有酰亞胺基鏈節(jié)的芳雜環(huán)高分子化合物,英文名Polyimide(簡稱PI)。PI材料有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,對酸堿也不會有變化,能在-260度-300度范圍內(nèi)正常使用,其拉伸強(qiáng)度能達(dá)到200MPa;因此,本發(fā)明所述的復(fù)合霧化片具有耐腐蝕性好及柔韌性好的特點(diǎn),在高速震動過程中不出現(xiàn)破網(wǎng)或破網(wǎng)碎片。
2、本發(fā)明聚酰亞胺膜片的霧化孔的加工方式采用準(zhǔn)分子激光超微加工技術(shù),用于噴霧的微孔孔徑最小可以達(dá)到1微米,且能保證孔排布規(guī)范均勻,使得噴出顆粒的直徑更小。
3、本發(fā)明所述金屬基片上還設(shè)有若干個腰圓孔,若干個腰圓孔沿著第一通孔的圓周均勻分布。這樣設(shè)計,能夠輔助柔性的聚酰亞胺膜片振動,提高霧化率。
4、本發(fā)明所述正極焊盤和負(fù)極焊盤沿著同一圓周分布于所述壓電陶瓷環(huán)片的上表面上。這樣設(shè)計,便于對準(zhǔn)霧化噴頭,使得安裝更加簡單可靠。而現(xiàn)有技術(shù)中的正極焊盤和負(fù)極焊盤沿著壓電陶瓷環(huán)片的徑向分布。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的霧化片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的霧化片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的霧化片的分體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例1所述的聚酰亞胺膜片的局部剖示圖。
其中,1、金屬基片;11、第一通孔;12、正極焊盤;13、負(fù)極焊盤;14、腰圓孔;2、壓電陶瓷環(huán)片;21、第二通孔;3、聚酰亞胺膜片;31、霧化孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
參照圖2-4,本實(shí)施例一種復(fù)合霧化片,包括金屬基片1和固定于金屬基片1上表面的壓電陶瓷環(huán)片2;
所述金屬基片1的中心區(qū)域設(shè)有第一通孔11,所述金屬基片1的上表面上還分別設(shè)有正極焊盤12和負(fù)極焊盤13;所述金屬基片1上還設(shè)有三個腰圓孔14,三個腰圓孔14沿著第一通孔11的圓周均勻分布。所述的壓電陶瓷環(huán)片2上與第一通孔11對應(yīng)的中心區(qū)域設(shè)有第二通孔21;所述正極焊盤12和負(fù)極焊盤13沿著同一圓周分布于所述壓電陶瓷環(huán)片2的上表面上。所述金屬基片1為不銹鋼基片;所述壓電陶瓷環(huán)片2的外徑小于金屬基片1的直徑;所述第二通孔21的直徑大于所述第一通孔11的直徑。
還包括一個聚酰亞胺膜片3(或者稱為PI膜片),所述聚酰亞胺膜片3固定于所述金屬基片1的上表面上,并且所述聚酰亞胺膜片3完全覆蓋住所述第一通孔11;所述聚酰亞胺膜片3上設(shè)有若干個霧化孔31,每個霧化孔31的兩端分別與第一通孔11、第二通孔21連通。所述霧化孔31的形狀為喇叭口狀,其大半徑開口與第一通孔11連通、小半徑開口與第二通孔21連通,所述霧化孔31的小半徑開口的直徑為1微米,大半徑開口的直徑為5微米。所述聚酰亞胺膜片3的形狀大小與所述第二通孔21的形狀大小相吻合。
壓電陶瓷環(huán)片的參數(shù)要求:諧振頻率(fr)fr=110kHz±3kHz;諧振阻抗(Ro)Ro=max.80Ω;靜態(tài)電容(Cp)Cp=3000pF±15%。
聚酰亞胺膜片的厚度:0.05mm。
工作原理
1)外部提供一個超聲頻率;
2)霧化片接收超聲信號,壓電陶瓷環(huán)片產(chǎn)生機(jī)械振動;
3)壓電陶瓷環(huán)片的機(jī)械振動帶動不銹鋼基板和PI膜片共振;
4)霧化片一側(cè)的液體在振動過程中通過小孔(霧化口)噴射出去,形成霧粒。
一種復(fù)合霧化片的制作方法,包括以下步驟:
1)提供一個金屬基片;
2)提供一個壓電陶瓷環(huán)片,將壓電陶瓷環(huán)片通過膠水粘接于金屬基片的上表面上,確保壓電陶瓷環(huán)片的第二通孔的中心點(diǎn)與所述金屬基片的第一通孔的中心點(diǎn)對齊;
3)提供一個聚酰亞胺膜片,將聚酰亞胺膜片通過膠水粘接于金屬基片的上表面上,確保聚酰亞胺膜片的中心點(diǎn)與所述金屬基片的第一通孔的中心點(diǎn)對齊;得到半成品;所述聚酰亞胺膜片的霧化孔的加工方法如下:用準(zhǔn)分子激光器對聚酰亞胺膜片進(jìn)行打孔,得到若干個霧化孔,霧化孔的噴霧口的直徑為1-3微米;所述準(zhǔn)分子激光器的波長為150-400nm,選擇脈沖為80-120個/秒,單個脈沖能量為300-400mJ,工作氣體為Kr、Ne、He或Ar惰性輔助氣體。
4)將步驟3)得到的半成品烘干,烘干條件為:溫度120-150℃,時間60-90分鐘;得到復(fù)合霧化片;
5)封裝。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例的特點(diǎn)是:所述霧化孔的小半徑開口的直徑為3微米,大半徑開口的直徑為10微米。其它與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例的特點(diǎn)是:所述霧化孔的小半徑開口的直徑為2微米,大半徑開口的直徑為8微米。其它與實(shí)施例1相同。
其它實(shí)施例:
所述金屬基片上還設(shè)有兩個、四個、五個、六個或更多個腰圓孔。所述壓電陶瓷環(huán)片的外徑等于金屬基片的直徑。除特殊說明的外,本發(fā)明所涉及各個零件也可以從市場上直接購買。
上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,不能以此來限定本發(fā)明保護(hù)的范圍,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。